Конденсатор испарителя

/ — скруббер; 2 — азотные регенераторы; 3 — кислородные регенераторы; 4 — адсорбер «петлевого» потока; 5 — турбодетандер; 6 — переохладитель азотной флегмы; 7 — верхняя колонна; 8 — конденсатор-концентратор; 9 — основной конденсатор-испаритель; 10 — колонна технического кислорода; 11 — конденсатор-азот, который подается в скруббер из азотных регенераторов 2. После скруббера воздух поступает в азотные 2 и кислородные 3 регенераторы, где охлаждается до температуры около 10 К и очищается от влаги и углекислоты, которые вымерзают на поверхности мелко раздробленной базальтовой крошки (насадки), засыпанной в регенераторы. Регенераторы периодически переключаются, поэтому во время обратного дутья влага и углекислота выносятся потоком. Если углекислота выносится обратным

испаритель колонны технического кислорода; 12 — насос жидкого кислорода; 13 — переохладитель жидкого технического кислорода; 14 — испаритель-конденсатор;

16 — адсорбер; 17 — конденсатор-испаритель криптоновой колонны; 18 — подогреватель технического кислорода; 19 — криптоновая колонна; 20 — нижняя колонна; 21 — отмывочная колонна; 22 — адсорбер на потоке кубовой жидкости; 23 — насос кубовой жидкости; 24 — испаритель кубовой жидкости

агент не меняет агрегатного состояния, и паровые, в к-рых холодильный агент изменяет агрегатное состояние (наиболее распространены). В испарителе паровой X. м. кипит холодильный агент (фреон, аммиак и др.), отнимая тепло от охлаждаемого объекта. Образовавшиеся пары отсасываются, сжимаются и подаются компрессором в конденсатор, где сжижаются в результате охлаждения водой или воздухом, затем холодильный агент поступает снова в испаритель через регулирующий вентиль. Местное сужение на пути движения холодильного агента, создаваемое регулирующим вентилем, вызывает дросселирование, к-рое сопровождается понижением темп-ры.

Теплоиспользующие X. м. подразделяют на абсорбционные, у к-рых в холодильном цикле участвуют 2 компонента — холодильный агент и поглотитель (абсорбент), и пароэжекторные, в к-рых сжатие пара осуществляется с помощью парового эжектора. Абсорбционные X. м. состоят из кипятильника (генератора), конденсатора, испарителя и абсорбента (поглотителя). Кипятильник служит для выпаривания холодильного агента из крепкого р-ра за счёт подвода тепла. Выпаривание (этот процесс соответствует выталкиванию паров из компрессора) производится при относительно высоких темп-ре и давлении. Конденсатор, испаритель и регулирующий вентиль выполняют те же функции, что и в компрессионных X. м. Процесс поглощения паров в абсорбере соответствует всасыванию их компрессором.

Следует иметь в виду, что в 'бромнсто-лнтиевых абсорбционных холодильных установках при установившемся режиме массовый расход рабочего агента через генератор, конденсатор, испаритель и абсорбер один и тот же, т. е. 01=О2=Оз=О4.

При зарядке генератор-абсорбер /// работает в качестве генератора, а'конденсатор-испаритель / — в качестве конденсатора. Клапан VI открыт, клапан V закрыт.

Во зремя зарядки все аппараты установки находятся под давлением конденсатора рк, определяемым температурой конденсации tK, близкой к температуре охлаждающей среды tc. По окончании зарядки установка переключается на разрядку. При разрядке генератор-абсорбер работает з качестве абсорбера, а конденсатор-испаритель— в качестве испарителя. Клапан VI закрыт, а клапан V открыт.

Конструкция конденсатора-испарителя. Конденсатор-испаритель является составной частью двухколонной возду-хоразделительной установки, принципиальная схема которой представлена на рис. 10.П. Нижняя ректификационная колонна 1 (колонна высокого давления) обычно работает при давлении 0,5— 0,7 МПа, а верхняя 3 (колонна низкого давления) — при давлении, несколько превышающем атмосферное. В кубе 4 колонны высокого давления кипит смесь кислорода с азотом. Поднимающиеся снизу вверх пары проходят через тарелки колонны и постепенно обогащаются азотом. Уходящий с верхней тарелки пар практически чистого азота конденсируется в конденсаторе-испарителе 2. Часть полученного здесь жидкого азота стекает обратно в куб, и, следовательно, конденсатор-испаритель для нижней колонны является дефлегматором. Некоторая доля жидкого азота через дроссельный вентиль подается в колонну низкого давления, для которой этот азот служит флегмой. Азот конденсируется либо внутри трубок греющей секции конденсатора-испарителя, как показано на рис. 10.П, либо в межтрубном пространстве. В -последнем случае конденсатор-испаритель работает как аппарат с естественной циркуляцией. Общий вид такого аппарата представлен на рис. 11.П, а схема его греющей секции — на рис. 12.П.

Следовательно, спроектированный нами конденсатор-испаритель обеспечивает передачу заданного количества теплоты. Однако необходимо проверить правильность выбранного значения скорости циркуляции WQ. Для этого рассчитываем истинное объемное паро-содержание потока на выходе из парогенерирующих труб, движу-

ных загрязнений контура АЭС на быстрых нейтронах можно предвидеть, пользуясь экспериментальными данными, полученными на петлевой реакторной установке. Изучение состава отложений в высокотемпературной части контура установки методом гамма-спектрометрии позволило идентифицировать изотопы хрома, железа, марганца, кобальта и никеля. Рентгеноструктурный анализ отложений, имевших место на аналогичной установке при тех же параметрах теплоносителя, но без облучения, позволил установить ряд химических соединений, из которых состоят коррозионные отложения в высокотемпературной части установки (Г>200°С). Основу их составляют окислы основных элементов нержавеющих сталей Сг2Оз, Ре2Оз и №2Оз. В отложениях, соответствующих участкам контура, где теплоноситель имеет температуру менее 200 °С, обнаружены относительно небольшие количества нитратов этих элементов. В низкотемпературной части контура (конденсатор, испаритель) соотношение между химическими соединениями меняется в сторону образования нитратов. По своим физическим свойствам перечисленные соединения относятся к разряду твердофазных. Исключение могут составлять окислы хрома. Так, Сг2О3 диссоциирует и сублимирует при 433—573 К [2. 22]. В газообразном состоянии установлено существование СгО, Сг2Оз, ОгОз. Для хрома, никеля и железа в контакте с жидкой N2C>4, помимо образования нитратных соединений, отмечена склонность к образованию нитрозо-ниевых комплексов, не растворимых в N2C>4 и не устойчивых при температурах свыше 100 °С. В зоне фазовых переходов, где существует равновесная система N2O4+-^±:2NO2, количественные соотношения между образующимися химическими соединениями определяются в основном величиной константы равновесия /Cp=i[NO2]/ /[N204] [1.19].

1 —котел; 2 —турбина; 3 — конденсатор; 4 — конденсатный насос; 5—охладители эжекторов; 5 — подогреватель низкого давления; 7 — конденсатор испарителя; S— подогреватель среднего давления; р — испаритель; 10 — деаэратор высокого давления; 11 — питательные насосы; 12 — подогреватель высокого давления; 13— охладитель пара; 14 — подогреватели теплофикационной воды; 15 — барботер котельной; 16 — расширитель постоянных дренажей высокого давления; /7 — расширитель постоянных дренажей; IS — дренажный бак; 19 — охладитель пара вторичного вскипания; 20 — гидравлический предохранитель; 21 — расширитель пусковых дренажей; 22 — баки низких точек 23 — охладитель выпара; 24 — дренажные насосы; 25 — дренажный колодец; 26 — контрольные воронки.

конденсата турбины в конденсаторе испарителя. Подогрев конденсата турбины определяется из уравнения теплового баланса конденсатора испарителя (в данной схеме конденсатор испарителя смешивающего типа):

Схема а с одноступенчатым испарителем и отдельным конденсатором испарителя близка по экономичности к схеме без испарителей, так как в обоих случаях весь пар первого отбора используется для одинакового подогрева питательной воды; в схеме а в регенеративный подогреватель № 1 поступает более горячая питательная вода, предварительно подогретая в конденсаторе испарителя, благодаря чему расход пара на подогреватель № 1 уменьшается приблизительно на величину расхода пара на конденсатор испарителя. Последняя величина примерно равна величине потребления пара испарителем из первого отбора турбины. В результате величина первого отбора, а также остальных отборов пара из турбины и,следовательно, выработка электроэнергии отбираемым паром в сравниваемых схемах почти совпадают. Некоторое ухудшение экономичности обусловлено дополнительными потерями рассеяния тепла и составляет при принятых в расчете параметрах всего около

Схема б имеет одноступенчатый испаритель и конденсатор испарителя, совмещенный с регенеративным подогревателем № 2; подо-

„Замкнутая на себя" многоступенчатая испарительная установка с последовательным питанием ступеней водой позволяет сконденсировать вторичный пар последней ступени водой, питающей испарители, при условии невысокой ее температуры; таким образом осуществляется дестилляция воды целиком внутри установки. Из каждой ступени испарителя часть вторичного пара отводится в соответствующий дополнительный конденсатор испарителя, устанавливаемый на потоке воды, питающей испарители. При 6 ступенях и начальной температуре воды около 20° С из каждой ступени испарения № 2—6 и конденсатора последней ступени получается по<->Л5% всего дестиллата; кроме того, по 2% всего дестиллата дают конденсаторы испарителей № 1—5; таким образом, общий выход дестиллата из установки составляет

/ и 2 — конденсаторы паровых эжекторов первой и второй ступени. 3 и ^ — воздухоохладители генератора; 5 и 6~ маслоохладители; 7 —конденса юр паровоздушной смеси; 8, 9, 10, 11 и 12— смешивающие подогреватели № 1, 2, 3, 4, 5 (подогреватель 9 служит деаэратором), 11 — конденсатор парового эжектора последней ступени; 14 ~ запасной бак питательной воды; 15 — игпа-рител •; 16 — конденсатор испарителя: 18, 19и20— ко"денсатный насос первой, второй и третей ступеней; 21 и 22 — промежуточный (перекачивающий/ насос первой и второй ступени; 23 - питательный насос.

ки конденсатор испарителя

воды котлов; /СИ —конденсатор испарителя

Рис. 10-4. Схема включения испарителя без отдельного конденсатора в тепловую схему турбинной установки.

репад между греющим и вторичным паром, тем производительность испарителя будет ниже, так как для подогрева питательной воды от Ь до гки потребуется меньше тепла и, следовательно, меньшее количество вторичного пара окажется возможным сконденсировать в конденсаторе испарителя /СЯ. При меньших температурных перепадах производительность испарителя может быть выбрана большей. Однако при этом стоимость его, отнесенная к единице производительности, будет выше.

I — котел; 2 — испаритель; 3 — конденсатор испарителя, охлаждаемый забортной водой; 4 — главный конденсатор; 5 — главный конденсатный насос; 6 — цистерна дистиллята; 7 — конденсатор эжекторов; 8 — ди-стиллятный насос; 9 — конденсатор испарителя, охлаждаемый главным конденсатом; 10 — сборник конденсатов; // — водоотделитель; 12 — конденсатор системы концевых уплотнений; 13 — подогреватель пита-тельной воды; 14 — главный питательный насос; 15 — деаэратор; 16 —