13.3. Условия получения чистого пара

Анализ (13.21) показывает, что повышение чистоты пара (снижение концентрации примесей в паре) в пароге-нерирующих установках с естественной и многократной

принудительной циркуляцией может быть достигнуто сни-жением коэффициента распределения растворимых в паре веществ, влажности насыщенного пара и концентрации примесей в парогенераторной (реакторной) воде. Коэффи-циент распределения является функцией параметров пара и воды, физико-химических свойств веществ и значения рН воды. Параметры пара и воды, а также физико-химические

cвойства вещества изменить нельзя. Един ственным путем воздействия на к_р остается изменение рН. По условиям коррозии ме- таллов, из которых изготовле- ны элементы парогенератора или реактора, выбирается оп- тимальное значение рН. Сле- довательно, и эта возможность уменьшения к_р практического значения не имеет. Остается единственная возможность

Рис. 13.2. Схема промывочно-го устройства

уменьшения концентрации ве-ществ в паровых растворах— промывка их водой, имею-

щей меньшие концентрации растворимых в паре веществ по сравнению с парогенераторной водой. Наименьшее загряз-нение имеет конденсат пара. Однако подача его в промы-вочные устройства потребует установки дополнительных трубопроводов и арматуры. Более просто промывка пара осуществляется питательной водой, которая для парогене-раторов и реакторов АЭС по содержанию примесей прак-тически не отличается от конденсата при обессоливании до-бавочной воды. Пар проходит мелкими струями или пор-циями струй через слой воды (конденсата), имеющей мень-шую концентрацию примесей (рис. 13.2). В результате контакта струй пара с водой происходит распределение примесей между паром и водой. Часть примесей из пара переходит в промывочную воду, где концентрация примесей меньше, чем в воде, из которой был получен пар.

Содержание примесей в промытом паре меньше, чем в паре, полученном из парогенераторной воды. Эффектив-ность промывки пара зависит от времени контактирования паровой фазы с промывочной водой. Чем меньше единичные паровые объемы, проходящие через промывочный слой, тем больше суммарная поверхность контакта пара и воды. Даже при сравнительно небольших высотах промывочного

слоя создаются условия для более полного перераспределе-ния растворенных веществ между паром и водой.

Для промывочного устройства (рис. 13.2) запишем урав-нение солевого баланса. Количество примесей, поднимаю-щихся с паром 1 и попадающих в промывочный слой 4, равно D(к_p+ω₁)S_b. Часть примесей (D+D_пр)S_сл распределяется в промывочном слое и возвращается обратно со стекающим потоком 3. Эта зависимость справедлива при подаче на щит всей питательной воды через распределительный коллектор 5. Количество примесей, уносимых очищенным паром 2 после промывочного устройства, составит D(к_р+ω₂)S_сл. Запишем баланс примесей:

D (κ_р+ω₁) S_в=D (κ_р+ω₂) S_сл+

+ (D+D_пp)S_cл, (13.25)

где ω₁ и ω₂ — влажность пара загрязненного и очищенного; S_сл — концентрация примесей промывочного слоя. Эффек-тивность промывочного устройства может быть оценена ко-эффициентом очистки, %:

при 0<к₀<100. (13.26)

Чем выше значение к₀, тем эффективнее работает промы-вочное устройство.

Дальнейшее снижение количества уносимых с паром примесей можно осуществить посредством уменьшения влажности очищенного пара ω₂. Снижение влажности пара достигается в специальных сепарирующих устройствах, конструкционные схемы и принцип действия которых были рассмотрены ранее.