1.5.2 Зовнішні сепаратори та проміжні перегрівачі
В турбінах насиченої пари застосовується зовнішня сепарація з проміжним перегрівом пари, через роботу турбіни в області вологої пари. На рисунку 1.5.3 представлені типи сепараторів, які використовуються.
Пластинчасті рифлені ( жалюзійні або шевронні ) та сітчасті сепаратори - сепараційний блок набирається з жалюзійних елементів, які направляють вологу, яка осіла на поверхні, донизу у загальний зливний канал. Ефективність роботи сепаратора характеризується критичною швидкістю.
Під критичною швидкістю Скр у зовнішніх сепараторах приймається швидкість робочого тіла, при якій починається винесення вологи з поверхні каналу.
Демістори – принцип роботи оснований на зіткненні крапель вологи різних діаметрів з сіткою при низьких швидкостях. На ефективність використання цього метода впливає: число Рейнольда парового потоку; розмір крапель відносно діаметру проволоки; відстані між з’єднаними проволоками; дифузія крапель; розташування шарів сіток в пакеті та нахил сіткових сепараторів до горизонту.
Циклонні сепаратори – видалення вологи відбувається за рахунок осадження вологи на зовнішніх поверхнях циліндрів під дією відцентрових сил у двофазному потоці.
Рисунок 1.5.3 – Схеми зовнішніх сепараторів:
а – вихровий (циклонного) типу;
б – пластинчатий: 1 – пластини; 2 – дренажні жолоби;
в – шевронний;
г – жалюзійний: 1 – жалюзі; 2 – екрани;
д – сітчастий (демісторний): 1 – сітки.
Конструкції сепараторів та пароперегрівників:
Усі турбіни для АЕС виконуються із зовнішніми сепараторами та пароперегрівачами вертикального типу.
СПП-500-1 – це сепаратор-перегрівач, який складається з вертикального корпусу, в якому у верхній частині розташований сепаратор, а в нижній частині – знаходяться два східця перегріву (рисунок 1.5.4).
Сепаратор – складається з трьох рядів пакетів по 20 однакових сепараційних блоків, які розташовані у кільцевому просторі між корпусом та вихідною трубою пари, яка нагрівається. В нижній частині сепаратора знаходиться кільцевий колектор для відведення від сепарованої вологи.
Волога пара після ЦВТ надходить через патрубок 1 в кільцевий простір над сепаратором і далі розділяється по вхідним клиновим
Рисунок 1.5.4 – Конструкція СПП -500-1
1- вхід пари з ЦВТ; 2- сепараційні жалюзійні пакети; 3- I східець пароперегрівача; 4 - I I східець пароперегрівача; 5 – вихід перегрітої пари в ЦНТ; 6 – вхід гріючої пари; 7 – вихід гріючої пари; 8 – злив від сепарованої вологи
Підведення гріючої пари
Рисунок 1.5.5 – Модуль пароперегрівача СПП-500-1
колекторам сепаратора та через направляючі лопатки подається на жалюзійні елементи 2.
До першого східця перегріву пара надходить з вологістю y<0,2 ÷ 0,5% та направляється у модулі всередині труб. Після першого східця перегріву пара в нижній частині СПП повертає на 1800 та направляється на другий східець і далі до ЦНТ турбіни. Гріюча пара проходить через між трубний простір модулів першого та другого східців перегріву ( рисунок 1.5.5 ), які відповідно обігріваються парою з першого відбору ЦВТ та і з основного паропроводу перед турбіною. Поверхня пароперегрівача виконана з труб Ø 14×1,2, які з’єднані в модулі двох діаметрів: 325 та 273 мм.
Гріюча пара надходить до між трубного простору модуля та омиває трубки, по яких тече пара, що нагрівається. В першому східці пароперегрівача направлення руху гріючої та нагріваємої пари співпадає (зверху вниз). Другий східець має аналогічні модулі, однак гріюча та нагріваюча пара рухається у протилежних напрямках, тому що пара надходить знизу.