Сепарирующие устройства

Для улучшения качества пара КА оборудуется сепарационными устройствами, которые устанавливаются, как правило, в барабане и в выносных циклонах. Назначение устройств: в сепарации - в отделении пара от влаги, - но не продувки.

Принцип сепарации: гравитационный и инерционный. В той или иной мере эти принципы характерны для любого сепарационного устройства.

Принцип гравитации основан на выделении более плотных и тяже­лых капель влаги под действием сил тяжести или притяжения.

Принцип инерционный состоит в резком изменении направления паро­водяной смеси, при котором капля влаги как более тяжелая теряет свою энергию и покидает пар.

1 - затопленный распределительный щит (для равномерного распределения частиц пароводяной смеси по всему объему)

2 - пароотбойный щит

3 - жалюзийное устройство

4 - дырчатый щит служат для отделения влаги

5 - подъемные испарительные трубы

6 – опускные трубы

Наибольшая степень сепарации достигается в циклонных устройствах.

Пар поднимается со скоростью не более 1м/с, т.е. .

∑ > 10÷15 ∑

Площадь проходного сечения в

циклон

площадь пароотводящей трубы

Удельное напряжение парового объема

Удельное напряжение парового объема – сколько м³/ч пара снимается с 1м³ сепарационного устройствление.

Удельное напряжение парового объема

Р,бар	16	44	110
Qпе, м3/м3час	1200 3000	500 1200	250 500
W, м/с	0,4 0,9	0,2 0,4	0,1 0,2

Механическая промывка пара

Пар отдает свои соли менее насыщенной солями питательной во­де. Затем питательная вода, насытившаяся солями, спускается в водяной объем.

Тепловая схема КА

Она устанавливает взаимосвязь элементов, их размещение по ходу движения продуктов сгорания, распределение превращения энтальпий рабочей среды в элементах.

Что влияет на выбор тепловой схемы?

1. тип и мощность КА;

2. параметры пара (давление и температура перегретого пара);

3. вид топлива;

4. топочное устройство;

5. характеристики металла.

Характерными параметрами тепловой схемы являются:

а) температура продуктов сгорания на выходе их из топки ;

б) относительное приращение энтальпий воды, пароводяной смеси и пара соответственно при нагреве, испарении и перегреве уже пара; в) температура подогрева воздуха;

г) температура уходящих газов;

д) размещение поверхностей нагрева (хвостовых)

а) температура продуктов сгорания на выходе из топки должна быть такой, чтобы площадь их была минимальна, а работа КА оставалась надежной. Увеличение этой температуры повышает вообще температуру в топке, уменьшает поверхности нагрева, топка становится более компактной.

Но есть и отрицательные факторы, сопровождающие повышение этой температуры:

увеличение температуры на выходе из топки приводит к повыше­нию скорости продуктов сгорания, а, следовательно, увеличиваются затраты на тягу дымососами, возрастает сопротивление газовоздуш­ного тракта. С другой стороны, увеличение приводит к большим потерям с уходящими газами q₂, а, следовательно, к снижению КПД КА. Поэтому в барабанах на регенераторах среднего давления обычно экономайзер выполняют кипящим. В барабанах ПТ высокого давления (14 МПа и выше) доля тепла, используемая на парообразование, в значительной мере снижается, и тепла, передаваемого в топочной камере, становится достаточно для образования требуемого количества пара, в связи с чем экономайзер выполняют некипящим.

Прямоточные парогенераторы так же имеют некипящие экономайзеры, из которых вода переходит в парогенерирующие трубы через распределительный коллектор.

Подача в коллектор не воды, а пароводяной смеси вызвала бы резкое неравномерное её распределение по параллельным трубам. Чем больше , тем устойчивее горение, особенно для топлив с малым выходом летучих.

Оптимальная температура выбирается на основе технико-экономических соображений, куда входят затраты на металл и стоимость топлива.

, .

б) относительное распределение приращений энтальпий

- теплосодержание элементов

Для КА средней и низкой мощности и такого же давления на процесс парообразования в КА расходуется около 60-65% всего теп­ла. Для влажных топлив - 40-50%. Этого недостаточно для парооб­разования. Вот почему наряду с основными испарительными поверх­ностями (экранными) организуются конвективные пучки. Но их удельная стоимость выше, чем экономайзера, поэтому целесообразно ис­парение получить уже в самом экономайзере, таким образом, эконо­майзер будет уже не только водоподогревателем, а и теплообмен­ником, в котором происходит частичное испарение воды.

С ростом параметров повышается роль таких элементов как пароперегреватель и экономайзер. Существует такая зависимость:

при невысоких давлениях основное происходит в тепловосприятие 0испарительных поверхностях. С ростом давления воз­растает роль тепловосприятия в перегревателе и экономайзере.

t_п.в=150

t_т.в.≈ 15,230

1 - испарительная поверхность

2 - подогрев воды 4МПа = 40 бар

3 - элемент пара (перегреватель)

Экономически целесообразно делать процесс парообразующим уже в экономайзере. В зависимости от t_п.е. существуют три схемы.