Параметры главного конденсаторного насоса

– площадь поверхности охлаждения,

– давление в паровом пространстве ( ),

– тепловая нагрузка в конденсаторе,

– расход тепла на конденсатор,

– паровая нагрузка,

– расход пара,

– кратность охлаждения конденсатора ( ),

– расход охлаждающей воды.

Особенности конденсации пара

В конденсаторах поверхностного типа пар конденсируется не в паровом пространстве, а на поверхности охлаждения, и в зависимости от условий процесса конденсации различают: капельную и плёночную.

Капельная конденсация возможна на несмачиваемых поверхностях и при низких паровых нагрузках. В судовом конденсаторе таких условий нет, т.к. их рассчитывают для действия с высокими паровыми нагрузками. Например, для конденсаторов ГТЗА – 30÷40 кг пара в час на квадратный метр площади охлаждения. При этом трубки конденсатора покрываются плёнкой конденсата. На плёнку конденсата действуют сила тяжести и сила трения паровоздушной смеси. Под действием указанных сил, плёнки смываются на тыльную часть трубок, обрываются и стекают в сборник конденсата. Характерной особенностью конденсации пара в конденсаторах паровых двигателей является присутствие воздуха, который поступает в конденсатор с паром и через неплотности соединений, если конденсатор вакуумный. Воздух в смеси понижает парциальное давления пара. Отсюда следует понижение температуры конденсации и, как следствие, переохлаждение конденсата.

Давление в паровом пространстве конденсатора, допуская погрешность на движение паровоздушной смеси, в соответствии с законом Дальтона можно представить в виде суммы:

,

где:

– давление в любой точке парового пространства,

– порциальные давления пара и воздуха.

Используя уравнения состояния пара и воздуха, получаем:

– массовые расходы пара и воздуха,

– объёмные расходы пара и воздуха.

Величины и в составе паровоздушной смеси взаимообусловлены, а выражение, характеризующее зависимость между величиной этих параметров получают в результате совместного решения выражений для этих параметров.

В результате деления левых и правых частей в выражении для и , получаем:

,

и – т.к. пар и воздух в конденсаторе имеют одинаковый объём.

Учитывая, что , и принимая, что – относительное содержание воздуха, получаем:

.

Подставляя в выражения для , получаем:

.

Отсюда парциальное давления имеет вид:

.

Следовательно, величина в любой точке пространства конденсатора зависит от давления смеси в этой точке и относительного содержания воздуха в этой точке.

Величина при движении пара (смеси) от горловины к сборнику конденсата понижается, т.к. часть энергии расходуется на преодолении сопротивления трения. В результате при выходе из трубного пучка:

,

где:

– паровое сопротивления конденсатора.

При движении паровоздушной смеси и выходе из трубного пучка, пар конденсируется и его масса уменьшается, а масса воздуха остаётся неизменной или увеличивается за счёт подсосов. В результате, при выходе из трубного пучка . В соответствии с указанными изменениями изменяется (уменьшается) и температура конденсации.

Разность

– переохлаждение конденсата,

– температура конденсата.

Причины переохлаждения конденсата:

1. паровое сопротивления конденсатора ,

2. присутствие воздуха.

При переохлаждении увеличивается расход тепла на подогрев воды, и повышается интенсивность кислородной коррозии конденсационных магистралей и паровых котлов. При совместном отводе конденсата и воздуха (вспомогательные конденсаторы). . При раздельном отводе конденсата и воздуха .

В регенеративных конденсаторах с раздельным отводом конденсата и воздуха .