Многоступенчатые компрессоры

Помимо одноступенчатых испарителей, применяют двухступенчатые и многоступенчатые испарительные установки (рис. 6.4), в которых в результате последовательного включения ступеней вторичный пар от первого испарителя используется в качестве греющего (первичного) пара в последующем втором испарителе и т. д., за исключением вторичного пара последней ступени, конденсирующегося в регенеративных подогревателях или в других теплообменниках электростанции. В качестве первичного пара одноступенчатой установки и греющего пара первой ступени многоступенчатой испарительной установки используется обычно пар из регулируемых отборов турбины.

При больших потерях конденсата применяются многоступенчатые испарительные установки (см, схему трехступенчатой установки на фиг. 56).

На ТЭЦ с производственным отбором пара для получения большого количества дистиллята применяют либо схему с паро-.преобразователями, либо многоступенчатую испарительную установку замкнутого типа, в которой можно сконденсировать весь вторичный пар. Давление вторичного пара паропреобразовате-лей в зависимости от потребности производства может составлять от 0,5 до 2 МПа. Давление греющего пара многоступенчатой испарительной установки обычно составляет 0,7—1,3 МПа, а давление вторичного пара последнего корпуса 0,12—0,14 МПа. Паропреобразователи и многоступенчатые испарительные установки питаются умягченной водой. Они вполне могут питаться умягченной морской водой. Исследованиями установлено, что при опреснении умягченной морской воды на парообразователях и на многоступенчатых испарителях, работающих в указанном интервале параметров, удельный расход условного топлива составляет 5—7 кг/м3 дистиллята [70, 75].

Одноступенчатые испарительные установки применяются на конденсационных станциях, где потери пара и конденсата в нормальных условиях не превышают 3% общего расхода пара на турбину. При этом испарительные установки, включенные по схеме на рис. 10-3, работают при температурных перепадах 10—15° С. Когда потери выше (на теплоэлектроцентралях при наличии потерь пара и конденсата у потребителя), применяются двухступенчатые или многоступенчатые испарительные установки. Число ступеней^обыч-но не превышает шести. С увеличением числа ступеней многоступенчатой испарительной установки количество дистиллята, получаемое при одном и том же расходе пара, отобранного из турбины, возрастает. Однако при выбранном температурном перепаде между греющим паром и температурой конденсации в последней ступени температурный перепад в каждой ступени будет уменьшаться и стоимость установки возрастет. Минимальная стоимость дистиллята имеет место при определенном температурном перепаде в одной ступени. Обычно этот перепад находится в пределах 8—12° С.

Тепло, отпускаемое теплоэлектроцентралями, используется для производственных или отопительных нужд. В зависимости от вида потребления тепла в качестве теплоносителя применяется пар или вода, нагреваемая паром. Таким образом в том и другом случае используется пар, забираемый, как правило, из того или другого регулируемого отбора турбины. В первом случае пар непосредственно доставляется к потребителю; во втором случае при помощи отборного пара производится подогрев воды, циркулирующей в системе отопленил. В некоторых случаях, при больших и безвозвратных расходах пара на производственные нужды и большой стоимости и сложности устройства химических водоочистительных установок, служащих для восполнения потерь пара или конденсата, применяются либо паропреобразовательные, либо многоступенчатые испарительные установки.

Паропреобразовательные и многоступенчатые испарительные установки

По тем же соображениям мало экономичными оказываются многоступенчатые испарительные установки.

Многоступенчатые испарительные установки получили на электростанциях незначительное распространение ввиду большой затраты металла, высокой стоимости, громоздкости и необходимости предварительной химической очистки воды.

Для получения большого количества дистиллята применяют многоступенчатые испарительные установки с последовательным питанием корпусов химически очищенной во-

Многоступенчатые испарительные установки и паропреобразователи, использующие пар из регулируемых отборов турбин, выбирают индивидуально для каждой турбины или централизованно для всей ТЭЦ или ее очереди (если при централизованной установке можно укрупнить корпус и уменьшить число корпусов). В многоступенчатых испарительных и многокорпусных паропреобразователь-ных установках целесообразно иметь один резервный корпус.

Выход дистиллята на единицу расхода первичного пара в испарительной установке можно увеличить, применяя многоступенчатые испарительные установки, принципиальная схема которых показана на рис. 4-15, б. В таких установках вторичный пар из предыдущей ступени используется в качестве греющего пара для последующей ступени. Вода подается в первую ступень испарения и далее в каждую последующую ступень испарения из предыдущей; применяются установки, в которых вода из первой сту-

Многоступенчатое сжатие. Для получения газа высокого давления применяют многоступенчатые компрессоры (рис. 5.10), в которых процесс сжатия осуществляется в нескольких последова-

Многоступенчатый компрессор. Для сжатия воздуха до высокого давления используются многоступенчатые компрессоры (рис. 1.27), между ступенями которых устанавливаются теплообменники 5, обеспечивающие охлаждение воздуха, сжатого в предыдущей ступени. Атмосферный воздух через впускной клапан 3 засасывается в цилиндр 1 первой ступени, затем поршнем 2 сжимается политропно (процесс 1 '2', рис. 1.28) и через клапан 4 (см. рис. 1.27) подается в холодильник 5,

Многоступенчатые компрессоры используют для получения газа высокого давления. Переход газа из ступени в ступень и его охлаждение между ступенями сопровождаются в действительном многоступенчатом компрессоре потерями давления, т. е. давление всасывания каждой последующей ступени меньше давления нагнетания каждой предыдущей ступени. Эти потери могут достигать до 15 — 18%. Номинальное межступенчатое давление рт используют для оценки номинального относительного повышения давления в ступенях действительного компрессора: Е/НОМ =

Многоступенчатые компрессоры с большой степенью повышения давления (лк>10) имеют несколько корпусов. Ротор каждого корпуса ет, как правило, свою частоту щения, для чего между ними шавливается промежуточный ре-

Осевые многоступенчатые компрессоры. На .рис. 33-16 изображена/ схематически конструкция осевого многоступенчатого компрессора. Про- -точная часть его состоит из входного патрубка 12, конфузора 15, в котором движение рабочего тела ускоряется и оно равномерно распредели- • ется по венцу лопаток /, установленных в статоре и образующих входной направляющий аппарат, в котором сжимаемое тело приобретает заданную скорость и направление.

Вертикальное рядное выполнение имеет безусловное преимущество перед горизонтальным для мощностей до 300 л. с. при числе ступеней до четырёх. Горизонтальными строятся крупные многоступенчатые компрессоры, так как при вертикальном выполнении крупные компрессоры чрезмерно высоки и неудобны для обслуживания. Горизонтальное выполнение применяется также в компрессорах низкого давления при унификации их с многоступенчатыми. В последнем случае области применения вертикальных и горизонтальных компрессоров перекрываются.

Чем больше мощность и число ступеней компрессора, тем большее значение приобретают надёжность, долговечность, удобство обслуживания и выравненность поршневых усилий по сравнению с простотой конструкции, малогабаритностью, многооборотностью и динамической уравновешенностью, существенными для малых компрессоров. Многоступенчатые компрессоры обычно выполняются крейцкопфными; ступени сжатия в них располагаются так, чтобы поршневые усилия в мёртвых точках были выравнены. Порядок размещения ступеней в компрессоре по рядам и внутри каждого ряда определяет так называемую схему компрессора. Основные соображения, которыми следует руководствоваться при выборе схемы компрессора, следующие: а) равенство поршневых усилий в мёртвых точках и по рядам—для компрессоров на давление до 300 am; б) равенство работ по рядам и равенство работ переднего и заднего хода—для компрессоров на давление свыше 300 am; в) малое число сальников и применение их на ступенях более низкого давления; г) сокращение длины трубопроводов; д) удобство демонтажа поршня.

На базе одноступенчатых компрессоров, путём постановки иных цилиндровых групп, получают многоступенчатые компрессоры малой производительности.

2 Только к I ступени То же Многоступенчатые компрессоры (регулирование в узких пределах) Плохое На последней ступени высокая

* Термин „промышленные компрессоры" распространяют обычно на одноступенчатые компрессоры холодопроизво-дительностью свыше 25 000 „станд." ккал\час и на соответствующие им по размерам механизма движения многоступенчатые компрессоры.

Многоступенчатые компрессоры