Паропромывочными устройствами

§ 3.3. Гидродинамическая устойчивость барботажного слоя в паропромывочных устройствах

Применяют в основном две конструкции паропромывочных устройств барботажного типа. По схеме одной из них (рис. 3.12) пар барботируют через погруженные элементы, куда подается промывочная вода, в качестве которой может использоваться питательная вода аппарата или конденсат. В обоих случаях промывочная вода через переливы, обеспечивающие определенный уровень ее, отводится по сточным линиям в водный объем парового котла или парогенератора. В таких устройствах уровень воды сохраняется примерно одинаковым при всех режимах (при любых расходах пара). -

Отделившийся от жидкости пар после водяного объема парогенератора, паропромывочных устройств или тарелок ректификаци-оннцх колонн не является в полном смысле слова сухим насыщенным паром, так как содержит в себе некоторое количество капельной влаги. Эта влага попадает в паровой поток при дроблении жидкости в процессе барботажа, разрушениях струй и разрыве оболочек паровых пузырей. В паровых котлах, испарителях, выпарных аппаратах уносимая влага приводит к загрязнению пара веществами, содержащимися в жидкой фазе (котловой воде, концентрате) ; в ректификационных колоннах унос уменьшает эффективность разделения смеси. Таким образом, обычно отделение пара от жидкости должно проводиться так, чтобы при этом паровая фаза содержала по возможности меньшее количество влаги. Сепарация захватываемой паровым потоком капельной влаги, проводится либо непосредственно в паровом объеме аппарата, либо в отдельных сепараторах.

На рис. 4.30 представлен поперечный разрез барабана котла ТП-90, в котором для сепарации капельной влаги над паро-промывочным устройством также установлен жалюзийный сепаратор. В барабане котла кинетическая энергия потоков, поступающих из экранов топочной камеры, гасится во внутрибарабанных циклонах. В схемах рис. 4.29 и 4.30 обеспечивается достаточно равномерная нагрузка поверхностей сепараторов и паропромывочных устройств.

3. Расчет паропромывочных устройств и определение качества дистиллята

3. Расчет паропромывочных устройств и определение качества'дистиллята 385 Пример 2. Расчет циркуляции в испарителе с вынесенной зоной кипения 388

щему увеличению влажности пара. Выбор максимально допустимых скоростей набегания потока пара в сепаратор может производиться по графику, приведенному на рис. 2-11. За основу при построении графика взяты экспериментальные точки, полученные ЦКТИ на паровой колонке при давлении пара 91 и 36 ат и расстоянии от начального уровня воды до сепаратора, равном 650— 675 мм. Для котлов без паропромывочных устройств при расстоянии от среднего уровня воды в барабане до входной кромки жалюзийного сепаратора, равном 400— 600 мм, следует величину скорости принимать равной 0,85—0,90 от значения, полученного по графику (рис. 2-11). Для котлов с паропромывочными устройствами при расстоянии от дырчатого листа паропромывоч-ного устройства до сепаратора, равном 220—270 мм, величину скорости следует принимать равной 0,7—0,8 от значения на том же графике. Следует иметь в виду, что

Дистиллят, удовлетворяющий предъявляемым к настоящее время требованиям, при номинальных нагрузках может быть получен на испарителях, не имеющих паропромывочных устройств, далеко не во всех условиях.

Таким образом, возрастание влажности пара при работе на вспениваемой воде происходит потому, что при этом частицы двухфазной среды (объемный вес которых ниже, чем у частиц жидкости) легко транспортируются паровым потоком. Так как солесодержание дистиллята при этом резко возрастает, во всех случаях, когда это оказывается практически возможным осуществить, испарители без паропромывочных устройств работают при солесодержаниях концентрата меньше критических. Однако в этих условиях

ционному насосу. Такие сепараторы эффективно работают при питании ВПГ чистым конденсатом. Питание конденсатом с добавкой химически очищенной воды с солесодержанием до 120 мг/л приводит к ухудшению качества пара (особенно при нагрузках свыше 75% и высоком уровне воды в барабане), отложению солей в пароперегревателе и разрыву его труб. В вертикальном барабане затруднено также размещение паропромывочных устройств, необходимых при давлении пара 100 эта и выше.

4-19. Недогрев воды в верхнем барабане А('б равен нулю в котельных агрегатах с кипящими экономайзерами, в солевых отсеках котельных агрегатов со ступенчатым испарением, при наличии паропромывочных устройств с подачей на них всей питательной воды и при наличии сноса пара в опускные трубы, если вызываемый им подогрев воды равен или превышает ее педогрев. Недогрев воды в барабане принимается равным нулю при некипящих экономайзерах и выводе не менее половины пара в водяное пространство барабана, в который поступает питательная вода, а также если в этом барабчне расположен пароохладитель.

Над паропромывочными устройствами устанавливается жалю-зийный сепаратор 6.

щему увеличению влажности пара. Выбор максимально допустимых скоростей набегания потока пара в сепаратор может производиться по графику, приведенному на рис. 2-11. За основу при построении графика взяты экспериментальные точки, полученные ЦКТИ на паровой колонке при давлении пара 91 и 36 ат и расстоянии от начального уровня воды до сепаратора, равном 650— 675 мм. Для котлов без паропромывочных устройств при расстоянии от среднего уровня воды в барабане до входной кромки жалюзийного сепаратора, равном 400— 600 мм, следует величину скорости принимать равной 0,85—0,90 от значения, полученного по графику (рис. 2-11). Для котлов с паропромывочными устройствами при расстоянии от дырчатого листа паропромывоч-ного устройства до сепаратора, равном 220—270 мм, величину скорости следует принимать равной 0,7—0,8 от значения на том же графике. Следует иметь в виду, что

В испарителях, снабженных паропромывочными устройствами, солесодержание концентрата может поддерживаться в 10—15 раз выше критического без существенного ухудшения качества вторичного пара. При этом, естественно, соответственно понижается величина продувки.

Поэтому при солесодержаниях питательной воды испарителей до 400—• 800 мг/л (в зависимости от величины уноса, который в основном определяется нагрузкой испарителя) качество пара испарителей практически не отличается от качества пара котлов высокого давления, т. е. полностью удовлетворяет тем требованиям, которые могут быть предъявлены, когда дистиллят используется как добавок к питательной воде барабанных котлов. При прямоточных котлах, как это уже отмечалось, солесодержание дистиллята должно быть еще более низким. Дистиллят испарителей с паропромывочными устройствами и жалюзийным сепаратором будет удовлетворять этим требованиям при солесодержаниях питательной воды испарителей до 100—200 мг/л. При более высоких солесодержаниях химически обработанной воды испарители должны иметь двухступенчатую промывку.

В испарителях с двухступенчатой промывкой (рис. 10-15) в паровом пространстве над уровнем располагается обычно паропромывочное устройство в виде орошаемой набивки, над ним — паропромывочный дырчатый лист и затем, как и обычно в испарителях с паропромывочными устройствами, жа-люзийный сепаратор. Химически обработанная вода подается на орошаемую набивку и (так же как в описанном выше испарителе по рис. 10-8) дождем падает на зеркало испарения. На паропромывочный дырчатый лист подается конденсат. Расход конденсата равен 5% производительности испарителя. Промывочная вода с дырчатого листа отводится по опускным трубам в водяной объем испарителя.

Сепаратор, показанный на рис. 68, понижает влажность пара от 4—5 до 0,2%. Если эта влажность обусловлена лишь уносом промывочной пресной воды, солесодержание дистиллята не превышает 0,1 мг/л. Такие сепараторы могут быть установлены лишь на паропроводе вторичного пара и применяются в некоторых случаях при модернизации существующих испарителей, в частности, в сочетании с паропромывочными устройствами (см. ниже).

при резком повышении ее уровня в барабане, но и при резком чрезмерном сниже- i нии уровня (а также при $ быстрых изменениях давле- -ния). У котлов, оборудованных паропромывочными устройствами, уровень воды должен регулироваться с большей тщательностью, чем у других котлов.

ства, тормозящие пароводяную смесь, которая обычно входит в барабан с большой скоростью. Такими тормозящими устройствами являются, например, изображенные на рис. 3-1 отбойные щиты двухба-рабанных котлов. Желательно, однако, не только тормозить пароводяную смесь внутри барабана, но и использовать ее кинетическую энергию для первичной сепарации воды из пара. С этой целью завод, начиная с 1957—1958 гг., устанавливает на своих серийных котлах внутрибарабанные циклоны, размещаемые обычно в два ряда под паропромывочными устройствами (рис. 3-9). Испытания на воздухо-водяном стенде показали, что при наличии таких циклонов уровень воды в барабане почти не колеблется даже при высокой нагрузке зеркала испарения. В промывочное устройство над циклонами входит с паром лишь небольшое количество воды.

В случае появления трещин вблизи трубных отверстий в нижней части барабана, оборудованного паропромывочными устройствами старого типа, рекомендуется реконструкция этих устройств с подачей всей поступающей воды в среднюю часть барабана.

В соответствии с ГОСТ 10731-85 испарители (табл. 3.27) выпускаются в вертикальном исполнении с сепарирующими и одно- или двухступенчатыми паропромывочными устройствами (в зависимости от требуемого качества вторичного пара).

В соответствии с ГОСТ 10731-85 испарители (табл. 3.27) выпускаются в вертикальном исполнении с сепарирующими и одно- или двухступенчатыми паропромывочными устройствами (в зависимости от требуемого качества вторичного пара).