Расчет сепаратора непрерывной продувки

Непрерывная продувка барабанных котлоагрегатов осуществляется для уменьшения солесодержания котловой воды и получения пара надлежащей чистоты. Величина продувки (в процентах от производительности котлоагрегатов) зависит от солесодержания питательной воды, типа котлоагрегатов и т.п.

Сепаратор представляет собой вертикальный цилиндрический сосуд (см. рисунок7) с плоскими или эллиптическими донышками, подводящим сплющенным патрубком или патрубком кругового сечения и паро- и водоотводящими патрубками и поплавковым регулятором, который автоматически поддерживает уровень воды. Закрутка потока осуществляется за счет организованного подвода воды на внутреннюю стенку сепаратора или за счет установки внутренних направляющих устройств. Обычно расход продувочной воды на сепаратор составляет от 1% до 5% производительности котла. Разделение на фракции происходит за счет падения давления у потока котловой воды, при его попадании в меньший объем.

Разделение на пар и воду происходит в средней части сепаратора. Пар, сохраняя вращательное движение, направляется в паровое пространство и отводится через патрубок, расположенный на верхнем днище. Вода стекает по внутренней поверхности сепаратора в водяной объем и отводится через патрубок, расположенный в нижней части корпуса. На нижнем днище предусмотрен штуцер для отвода воды из сепаратора при его отключении и для периодической очистки нижней части водяного объема от шлама и загрязнений.

Рисунок 7 - Сепаратор непрерывной продувки

А – подвод продувочной воды; Б – отвод отсепарированного пара; В – дренаж;Г – отвод отсепарированной воды.

1 – задвижка выхода отсепарированной воды; 2 – регулятор уровня воды; 3 – сопло для входа продувочной пароводяной смеси; 4 – опоры; 5 – патрубок для выхода пара; 6 – верхнее и нижнее донышко; 7 – корпус сепаратора; 8 – указатель уровня воды; 9 – задвижка на дренаж.

Для уменьшения потерь тепла и конденсата с продувочной водой применяются сепараторы – расширители. Давление в расширителе непрерывной продувки принимается равным , пар из расширителя непрерывной продувки обычно направляют в деаэраторы.

Тепло продувочной воды (от сепаратора непрерывной продувки) экономически целесообразно использовать при количестве продувочной воды больше 0,27 кг/с. Эту воду обычно пропускают через теплообменник подогрева сырой воды. Вода из сепаратора подается в охладитель или барботер, где охлаждается до 40 – 50ºС, а затем сбрасывается в канализацию.

Рисунок 8- Схема непрерывной продувки

Расход продувочной воды из котлоагрегата определяется по заданному его значению в процентах от :

,

кг/с.

Количество пара, выделяющегося из продувочной воды, определяется из уравнения теплового баланса:

,

и массового баланса сепаратора:

.

Рисунок 9- Узел сепаратора непрерывной продувки

Энтальпию влажного пара в расширителе при определимпо формуле:

,

кДж/кг.

Имеем:

,

кг/с.

Количество сливаемой воды в барботёр:

,

кг/с.

где -энтальпия влажного пара в расширителе, кДж/кг;

- степень сухости пара на выходе из расширителя непрерывной продувки;

- теплота парообразования при давлении кДж/кг;

- количество пара, выделяющегося в расширителе из продувочной воды, кг/с;

- расход котловой воды на непрерывную продувку, кг/с;

- энтальпия продувочной воды (равна энтальпии кипящей воды в барабане, ,при давлении ), кДж/кг;

-энтальпия кипящей воды в расширителе непрерывной продувки (при давлении ), кДж/кг;

- расход воды из расширителя непрерывной продувки, кг/с.