5 Расчет сепарационных устройств

В парогенераторах применена принудительная сепарация пара в осевых центробежных сепараторах и осушка пара в вертикальных жалюзийных сепараторах. Влажность пара на выходе из парогенератора не более 0,05 % .

5.1 Осевые центробежные сепараторы

Расчет выполнен для осевых центробежных сепараторов глубокой осушки пара. Наружный диаметр сепаратора d_н.с. = 121 мм и высот h_с = 1620 мм. При таких размерах сепаратор производит глубокую осушку пара. Его производительность не превышает 0,6 кг/с, а влажность на выходе не более 0,1 %.

Число сепараторов

шт.

При расположении сепараторов на плите по сторонам правильных шестиугольни­ков число сепараторов на диагонали плиты будет равно

шт.

Если принять шаг расположения сепараторов на плите

S_с = (1,05-1,10) d_н.с.= 130 мм,

То диаметр плиты

d_пл = n_с.д. · S_с = 130 · 62 = 8060 мм.

Принимаем d_пл = 8100 мм.

5.2 Жалюзийные сепараторы

Для дальнейшей осушки пара используются вертикальные жалюзийные сепа­раторы. Они состоят, в данном случае, из четырех концентрических вертикальных секций. Необходимая площадь жалюзийных сепараторов определяется по формуле

,

где ω_пр – предельная скорость пара на входе в сепаратор.

м/с.

м².

Высота и диаметр секции связаны уравнением

Здесь H_i – высота секции; в данном случае она для всех секций одинакова и равна H_ж.с.;

d_i – диаметр входной (по пару) поверхности секции.

Диаметр первой секции d₁ определяется монтажным проходом и может быть при­нят равным 0,5–0,6 м, d₁ = 0,6 м.

Диаметр d₂ рассчитывается следующим образом:

,

где δ_ж.с. – ширина секции (может быть принята такой же, как для горизонтальных сепараторов, δ_ж.с = 0,08 м.);

δ_вых – ширина кольцевого канала, по которому выходит осу­шенный пар из первой и второй секций, δ_вых = 0,1-0,3 м, δ_вых = 0,2 м.

м.

Диаметр d₃ определяется по формуле:

,

где δ_вх = 0,1-0,3 м – ширина кольцевого канала для входа пара во вторую и третью секции.

м.

Диаметр d₄ находится по формуле

м.

Диаметр d₅ находится по формуле

м.

Подставив полученные значения диаметров секций в уравнение для F_ж.с. и решив его, определим высот секции H_ж.с..

м.

Изготавливается сепаратор из листов стали марки 10Х18Н10Т толщиной 1 мм; ши­рина прохода между отдельными жалюзи берется равной 10 мм. Масса 1 м² сепаратора составляет 76 кг.

5.3 Расчёт пароприемного потолка

Для обеспечения нормальной работы пароприемного щита необходимо обеспечить скорости пара в его отверстиях более высокие, чем в пароотводящих трубах. Для средних давлений скорости лежат в пределах 10 – 18 м/с.

Диаметр отверстий выбирается в пределах 6 – 10 мм, а число их определяется по площади живого сечения щита, необходимой для обеспечения выбранной скорости пара.

Скорость пара в отверстиях щита

Диаметр отверстий

Плотность пара при температуре насыщения

Площадь живого сечения определяется по формуле

Количество отверстий

Отверстия располагаются по схеме правильного шестиугольника. Число отверстий в диагонали будет равно

Принимаем n_д = 220 шт.

Диаметр пароприемного щита

Принимаем