6.Основные типы и рабочие парамеирыы водоопреснительных установок

Для питания паровых котлов морских судов используют конденсат отработавшего пара, однако в любой пароэнергетической установке существует убыль конденсата. Она объясняется расходом пара на обдувание котлов и действие парового, свистка, травлением пара через предохранительные клапаны, потерей воды при продувании котлов, протечками через неплотности и т.д. Убыль конденсата в установках с паровыми турбинами составляет 0,5—1 %, причем на стоянке она больше, чем на ходу. На теплоходах происходит убыль пресной воды из системы охлаждения дизелей.

Пресная вода расходуется на судне не только на работу энер­гетической установки, но и на удовлетворение бытовых нужд команды- и пассажиров в количестве 200—250 л/чел. в сутки.

При большой суточной потребности в воде и длительных рейсах принимать полный запас пресной воды нецелесообразно из-за снижения чистой грузоподъемности судна. В этих случаях следует получать добавочную воду путем испарения морской воды и последующей ее конденсации. Масса топлива, дополнительно расходуемого на испарение воды, значительно меньше массы приготовляемой воды.

Установки для приготовления пресной воды из морской называются испарительными. Обычно одна и та же установка приготовляет пресную воду для технических и бытовых нужд. Но на современных паротурбинных судах предусматривают также испарительные установки грязных конденсатов (ИГК). Грязными называются конденсаты, которые могут быть загрязнены мазутом или маслом (например, конденсат топливных подогревателей); их не смешивают с питательной водой.

Современные испарительные установки (за исключением ИГК), как правило, являются вакуумными. Это означает, что вторичный пар образуется при давлении ниже атмосферного. Получение вторичного пара при вакууме позволяет применять для обогрева испарителей рабочее тело с низкой температурой, т.е. пар низкого давления в пароэнергетических установках или воду из системы охлаждения в дизельных. Благодаря этому резко снижается расход топлива на действие испарительных установок.

Если вода испаряется при низких температурах, в испарителях значительно уменьшается образование накипи. При малой разности температур между обогревающим телом и водой и наличии сепарационных устройств достигается очень малая влажность вторичного пара и, следовательно, столь же малая соленость дистиллята.

ИГК всегда имеют избыточное давление вторичного пара. Это объясняется необходимостью применять для обогрева мазута пар с избыточным давлением 0,3—0,45 МПа. На танкерах вторичный пар ИГК используется также для действия палубных механизмов, имеющих паровой привод. В этом случае его давление может достигать 1—1,2 МПа.

Отечественная промышленность выпускает пять типоразмеров испарительных установок с паровым обогревом производительностью 5, 10, 20, 50 и 75 т/сут. Принципиальная схема такой испа­рительной установки показана на рис. 89, а.

Пар, используемый для обогрева, поступает в испаритель 7. Вторичный пар направляется в конденсатор 2 при давлении 0,025 МПа. Охлаждающая забортная вода по трубопроводу 9 направляется сначала в охладитель 5 дистиллята и охладитель 4 пароструйного эжектора 3, а затем в конденсатор. Часть этой воды через расходомер 6 идет на питание испарителя.

Основная масса забортной воды после прохода конденсатора используется в качестве рабочей в эжекторе 13 рассола. Конденсаты обогревающего пара из испарителя и рабочего пара пароструйного эжектора отводятся в вакуумную цистерну. Для очистки вторичного пара предусмотрены отбойные щиты и барботаж-но-промывочные устройства, к которым через фильтр 12 подается около 10% приготовляемого дистиллята, и жалюзийный сепара­тор. Дистиллят из конденсатора стекает в сборник 10, из которого удаляется электроприводным дистиллятным насосом 11 че­рез охладитель 5, расходомер 6 и датчик соленомера 7. В зависимости от содержания соли дистиллят автоматически напраляется электромагнитным переключательным клапаном 8 в цистерны или сбрасывается в льяла. Расход обогревающего пара составляет около 1,3 кг на 1 кг дистиллята.

Рис. 89. Схемы действия испарительных . установок паротурбинного судна и теплохода

В глубоковакуумных испарительных установках теплоходов для обогрева испарителя используют воду, охлаждающую дизель. Схема такой установки «Нирекс», применяемой на судах нашего торгового флота, показана на рис. 89, б.

Забортная вода из трубопровода 1, предварительно подогретая в конденсаторе 6, пройдя через расходомер 2, поступает в испаритель 4. Обогревающая вода идет по трубопроводу 3. По­лучающаяся в испарителе пароводяная смесь поступает в сепаратор 5, из которого осушенный пар уходит в конденсатор 6, а рассол удаляется водоструйным эжектором 13. Рабочая вода к эжектору подается сдвоенным электроприводным насосом 14 за­бортной воды и рассола. Четыре ступени этого насоса служат для подачи рабочей воды к эжектору, а одна ступень — для удаления за борт смеси рассола и рабочей воды.

Дистиллят и воздух удаляются из конденсатора водоструйным эжектором 12, рабочей водой в котором 'служит дистиллят, подаваемый электроприводным насосом 10. Одна ступень этого сдвоенного насоса служит для перекачивания дистиллята в цистерны, а четыре другие — для подачи рабочей воды к эжектору. Воздух и весь дистиллят подаются эжектором в бачок-воздухо­отделитель 11, откуда воздух выходит в атмосферу. Из нижней части воздухоотделителя к дистиллятному насосу поступает рабо­чая вода, которая циркулирует по контуру бачок—насос—эжек­тор, перемешиваясь с дистиллятом, поступающим из конденса­тора. Приготовляемый в установке дистиллят поступает к насосу из бачка 11 через сливную трубу. На магистрали дистиллята, идущего в цистерны, установлены расходомер 9, датчик солеиомера 8, электромагнитный клапан 7 для сброса засоленного кон­денсата, кран для отбора пробы воды и невозвратный клапан.

Абсолютное давление в испарителе составляет 0,0043--0,0075 МПа. Испарение происходит при температуре 30—40°С. Расход электроэнергии на работу испарителя сводится к расходу энергии на привод насосов и зависит от производительности испарителя. Так, при производительности испарителя 20 т/сут рас­ход энергии на 1 т дистиллята составляет примерно 5 кВт-ч.

Дистиллят, используемый в качестве питьевой воды, должен специально обрабатываться, чтобы ■ обеспечить необходимые вку­совые качества и удовлетворять санитарным требованиям. Мо­гут быть рекомендованы фильтрация дистиллята через древес­ный уголь, добавка солей и насыщение дистиллята воздухом. Приготовление дистиллята в испарительных установках вместо принятия на судно запасов пресной воды дает большие эко­номические выгоды. Стоимость топлива, дополнительно расходуемого в связи с действием испарительной установки на теплоходах, в 5 раз меньше стоимости береговой воды. На паровыхсудах стоимость топлива, расходуемого в связи с работой испарительной установки, примерно равна стоимости береговой воды.

Но благодаря большому расходу пресной воды на паровых судах увеличение чистой грузоподъемности судов получается больше, чем на теплоходах, что дает значительную выгоду. Использование испарительных установок позволило весьма существенно улучшить бытовые условия экипажей и пассажиров морских судов.