58.Інерційне сепарування. Промивка пари. Будова барабанівпарогенераторів.

Сепарация— в технике, различные процессы разделения смешанных объёмов разнородных частиц смесей жидкостей разной плотности, эмульсий, твёрдых материалов, взвесей твёрдых частиц или капелек в газе.

При сепарации не происходит изменения химического состава разделяемых веществ. Сепарация возможна если присутствуют различия в характеристиках компонентов в смеси: в размерах твёрдых частиц, в их массах, в форме, плотности, коэффициентах трения, прочности, упругости, смачиваемости поверхности, магнитной восприимчивости, электропроводности, радиоактивности и других.

Свойства, отличающие продукты сепарации, не обязательно должны совпадать с признаками, по которым разделяют смесь компонентов в производстве. К примеру, при сепарации побочной породы и угля продукты при одинаковой плотности могут содержать разное количество золы, отличающий качественный уголь. В самом процессе сепарации принимает участие очень большое количество отдельных мелких частиц, среди которых встречаются частицы с промежуточными свойствами по отношению к необходимыми признаками. Из исходной смеси после промышленных сепараций не могут получиться абсолютно чистые фракции разделяемых компонентов, а лишь продукты с преобладающим их содержанием.

Выбор способа сепарации зависит от процентного состава и свойств разделяемой смеси и составляющих её компонентов, степени соответствия желаемых свойств получаемых продуктов от последствий разделения и свойств компонентов. Сепарация, как правило, происходит не только по главному признаку, который отличает компоненты в смеси, а по целому ряду свойств. Процессы сепарации различаются от внешних условий и аппарата, в котором происходит разделение. В современном производстве для различных целей и смесей применяется разнообразные способы сепарации.

• сепарация по массе (инерционная)

• размеру

• упругости

• трению

• воздушная сепарация

• электрическая

• магнитная

• пенная

• радиометрическая

Промывка пара

Наибольшее распространение получила барботажная промывка пара (рис.1). Высота слоя воды 40-50 мм. Эффективность промывки воды зави­сит от содержания примесей в промывочной воде и от коэффициента выноса веществ промытым паром. Промывка – эффективное средство снижения соле­содержания пара.

Недостатки: а) при промывке происходит конденсация значительных ко­личеств пара; б) подогрев воды (поступающей после экономайзера). Значи­тельный подогрев воды (вплоть до кипения) снижает надежность циркуляции. Поэтому в котлах с кипением воды в экономайзере на промывку пара подают всю питательную воду, а в котлах с недогревом до кипения – только часть, чтобы получить и в барабане котланедогрев до кипения.

Рис.1. Схема промывки пара при расположении промывочного устройства в паровом Объемесепарационногобарабана:

1 – сепарационный барабан; 2 – подача питательной воды в промывочное устройство; 3 – отвод промывочной воды в котел (или чистый отсек); 4 – отвод пара к пароперегревате­лю; 5 – опускные трубы котла; 6 – парообразующие трубы котла; 7 – дырчатый погружен­ный щит; 8 – промывочное устройство; 9 – продувка котла (или питание второй ступени ис­парения).

Основным элементом парового барабанного котла (рис. 1) является барабан 1, к которому присоединяются кипятильные 17 и опускные 18 трубы, питательные трубы 6, предохранительные устройства и контрольно-измерительные приборы. Внутри барабана котла размещаются сепарационные устройства 5. Барабаны котлов изготовляют из листовой котельной стали толщиной от 13 до 40 мм (в зависимости от давления пара) диаметром до 1000 мм со штампованными днищами 7 и лазом 8. Внутреннюю часть объема барабана котла, всегда заполненную водой до определенного уровня, называют водяным объемом, а заполненную паром при работе котла — паровым объемом. Паровой объем необходим для сбора пара, образующегося в кипятильных трубах. Поверхность кипящей воды в барабане котла, отделяющая водяной объем от парового, называется зеркалом испарения, которое должно находиться между отметками низшего и высшего уровня воды в котле. Уровень воды, заключенный в этом объеме, в процессе парообразования непрерывно изменяется как в сторону повышения, так и в сторону понижения, но в пределах, установленных отметками уровня воды, что позволяет машинисту регулировать работу котла. Поверхность стенок котла, омываемая с внутренней стороны водой или паром, а с наружной — газами, называется поверхностью нагрева, измеряется в квадратных метрах и обозначается. Поверхность нагрева определяют обычно со стороны, обогреваемой газами.

 

Рисунок 1. Паровой двухбарабанный водотрубный котел ДКВ :

1 - верхний и нижний барабаны котла, 2 — водяной объем, 3 - паровое пространство, 4 - зеркало испарения, 5 и 10-сепарационное и обдувочное устройства, 6 и 18 —питательная и опускная трубы, 7 - днище котла, 8 — лаз, 9-место размещения пароперегревателя, 12 - труба для продувки котла, 13 - коллектор бокового экрана 14 - зольник, 15 - горелка, 16 - топка, 17 - кипятильные трубы.

Поверхность нагрева, получающая тепло излучением горящего слоя твердого топлива или факела жидкого или газообразного топлива в топке, называется радиационной. Поверхность нагрева остальных частей котла, воспринимающая тепло горячих дымовых газов путем соприкосновения с ними, называется конвективной. В паровом котле горячими газами омывается только та часть его, которая с внутренней стороны охлаждается водой. Линия, отделяющая обогреваемую газами поверхность от необогреваемой, называется огневой линией.  Во избежание обнажения стенок котла и для обеспечения надежности и безопасности его работы низший допустимый уровень воды в барабане котла, омываемом газами, должен располагаться на 100 мм выше стенок поверхности нагрева, обогреваемых газами.

Для наблюдения за уровнем воды в котле устанавливают водоуказательные приборы (водоуказатели). Низший и высший допустимые уровни воды в котле отмечаются на приборах металлическими стрелками, прикрепленными к водоуказателю. Низший уровень воды должен быть не менее чем на 25 мм выше нижней видимой кромки стекла водоуказателя, а высший уровень — не менее, чем на 25 мм ниже верхней видимой кромки водоуказателя (сверх этого уровня нельзя накачивать воду в котел во избежание выброса воды в паропровод). Расстояние между высшим и низшим уровнями выбирают от 50 до 100 мм (в зависимости от размеров котла). Кроме того, на этих уровнях ставят пароводопробные краны, с помощью которых также можно определить, находится ли уровень воды в допустимых пределах.

Давление пара в котле при его работе должно быть постоянным; оно называется рабочим давлением и контролируется манометром, устанавливаемым на сифонной изогнутой трубке, снабженной трехходовым краном. При увеличении давления пара свыше рабочего на котле ставят предохранительные клапаны, которые автоматически выпускают избыток пара в атмосферу. Кроме указанных контрольных приборов на котле устанавливают: питательный обратный клапан и вентиль, через который в котел подается питательная вода; паровой запорный вентиль или задвижку, через которую отбирается пар из котла; спускные приборы-вентили, размещаемые в самой нижней части котла для периодической продувки от осевшей грязи (шлама) и спуска воды.

Циркуляция воды в котлах. Для надежной работы котельного агрегата большое значение имеет правильная организация движения воды в паровом котле, которая называется циркуляцией. Циркуляция может быть естественной и принудительной. Естественная циркуляция происходит под действием сил, обусловленных разностью плотностей воды на необогреваемых участках (опускных трубах) и пароводяной смеси на подогреваемых участках (экранных трубах).  Естественная циркуляция может происходить в замкнутом контуре (рис. 2, а), состоящем из двух систем труб, которые соединены последовательно и заполнены водой. Если в этом контуре одна система труб 3 обогревается, а другая нет, то вода, заполняющая контур, приходит в движение в направлении стрелок, указанных на рисунке. Причинами такого движения являются интенсивное парообразование в обогреваемых трубах, расположенных в топке, образование пароводяной смеси с плотностью меньшей, чем воды, находящейся в менее обогреваемых или совсем не обогреваемых опускных трубах 5, что создает напор естественной циркуляции.

59.Водяний режим прямоточного парогенератора: гідрозінно-аміачний, нейтральний, комплексонний.

60.Пароперегрівачі тепловихагрегатів. Компоновкапароперегрівачів. Методирегулюваннятемпературиперегрітої пари.

62.Економайзери,будова,використовуємі матеріали,інтенсіфікаціяповерхоньнагріву. Методика розрахунку.

64.Відкладення на поверхняхнагріву і їхвплив на процеситеплообміну і витратупалива.Використовуєміметоди очистки поверхоньнагріву.

65.Абразивний зносконвективнихповерхоньнагріву та методизахистуустаткуванняпарогенераторів.

66.Види корозійповерхоньнагріву.Заходи по зниженнюванадієвої і низькотемперетурноїкорозії.

67.Режими пуску і остановки парогенератора. Пускова схема блоку.

68.Ресурси води в біосфері Землі,їх стан і використання. Общий объем воды в биосфере Земли составляет 1457,7млн.куб.км.В Мировом океане 1300 млн.куб.км,в делниках-более 30млн.куб.км.пресной воды,почти столько же воды находися в подземных источниках на глубине до 2 км;запас воды воды в озерах соств. 0,18 млн.куб.км.,в атмосфере 0,013 млн.куб.км.Запасы пресной воды составляют 31 млн.кую.км. или 2,5-2,8% от общего кол-ва её на планете Ресурсы пресной воды могут увеличится за счет создания искуственных водоемов.Реки явл.тепло- и ресурсообменниками между сушей и океаном.Использование воды можеет происходить:1)без изъятия воды из источника;2)с изъятием.Воду исп. в бытовых и производственных нуждах.Бытовое потребление состоит из хозяйственно-бытового и питьевого водоснабжения;для удовлетвор хоз.нужд необходимо 300л. пресной воды в сутки на 1 чел.Пром.водоснабжение по объему используемой воды стоит на 2м месте.Известно,что на производство 1 тонны синтетического волокнарасходуется от 2,5 до 5 тыс. куб.м.воды.

69. Оборот води в теплоенергетичному виробництві. На предприятии используют прямоточные и оборотные системы водоснабжения. Прямоточные наиболее простые и в 2 – 4 раза дешевле оборотной. Прямоточные обеспечивают на ТЭС более низкую температуру охлаждения воды, что позволяет на ТЭС поддерживать более глубокий вакуум конденсатора по сравнению с оборотными. Величина вакуума влияет на КПД ТЭС. При прямоточном водоснабжении вся забираемая из источников вода, после участия в технологическом процессе виде отработанной , возвращается водоем, за исключением воды, которая безвозвратно теряется в технологическом процессе.

70. Системи виробничого водопостачання промислових підприємств та показники оцінки ефективності використання води. На предприятии используют прямоточные и оборотные системы водоснабжения. Прямоточные наиболее простые и в 2 – 4 раза дешевле оборотной. Прямоточные обеспечивают на ТЭС более низкую температуру охлаждения воды, что позволяет на ТЭС поддерживать более глубокий вакуум конденсатора по сравнению с оборотными. Величина вакуума влияет на КПД ТЭС. При прямоточном водоснабжении вся забираемая из источников вода, после участия в технологическом процессе виде отработанной , возвращается водоем, за исключением воды, которая безвозвратно теряется в технологическом процессе. Количество отводимых сточных вод составляет Q потерь:Qсбр=Qист-Qпот. Эффективность использование воды на промышленном предприятии оценивается 3- мя показателями:1).Количество использование оборотной воды. Pоб.= Qоб./Qоб.+Q исх.+Q сырьем. * 100% где, Qоб.+Q исх.+Q сырьем – количество используемой воды в обороте забераемой из источника и поступающим в сырьем.2.)Коэффициент использования.Kис= Qист+ Qс+ Qсбр/ Qист+ Qс <1. 3). Потери воды в процессе. Pпот= Qист+Qс+Qсбр / Qист+Qс+Qпосл+Qоб * 100%Qпосл – количество воды используемой после очередного теплового агрегата.

71. Кругообіг природних і промислово-побутових вод.Які можуть бути домішки природних вод? Вода нагревается от лучей солнца испар. Из вод океанов, подымаясь и образующиеся облака, вода насыщается такими газами, как О2 и N2. Перемещаясь в атмосфере и встр. С дымовыми газами от промышленных предприятий, вода насыщается газами: SO2, CO2 и NOx . Если в природных осадках суммарное солесодержание составит (10 мг/ кг), то природная вода попадает на Землю. Просачиваясь через грунт, вода встречает: NaCL, Na2SO4,MgSO4,CaCo3 силикатами и др. растворяючись и частично механически захватывая их. По- скольку воде находится растворимый кислород и органические вещества, то создаются условия, для образования, т.е. для перевода органических веществ в минеральные кислоты: углерода в угольную кислоту, азота в азотную кислоту, серу в серную кислоту.Примеси природных вод.Все примеси подразделяются: на истинно растворенные, коллоидно растворенные с размерами частиц до 100 мм, грубодисперсные с размерами частиц более 100 мм(0,1мКм).