Схемы и конструкции сепарирующих устройств
Сепарационные устройства предназначены для наиболее полного отделения влаги от пара. При вводе пароводяной смеси в паровое пространство барабана устанавливают отбойные щитки. При ударе о них кинетическая энергия струи пароводяной смеси падает, скорость пара уменьшается, происходит отделение основной массы воды от пара. Для меньшего брызгообразования щитки устанавливают под углом не менее 45° к оси паропроводной трубы. Скорость пара в проходах между щитками 1-1,5 м/с это предотвращает срыв пленки с щитка и уменьшает количество брызг. По этой же причине пленка не должна быть очень толстой. Поэтому желательно на каждый ряд труб устанавливать свой щиток.
Для этой же цели, что и отбойные щиты, могут использоваться индивидуальные успокоительные козырьки, привариваемые к барабану у каждой подводящей трубы.
Для отделения из потока пара небольшого количества сравнительно мелкодисперсионной влаги применяют направляющие либо встречные жалюзи (рис. 19.3). При ударе струи влажного пара о направляющие жалюзи на последних образуется пленка влаги. Эта пленка падает на встречные жалюзи и по ним стекает в водяной объем. Пар после направляющих жалюзи выходит в паровой объем.
Рис. 19.3. Погруженные встречные жалюзи |
Рис. 19.4. Птеночный сепаратор ВТИ |
При движении влажного пара в трубах с малыми скоростями (при высоком давлении 2-3 м/сек и при среднем давлении 8-10 м/с) почти вся влага сепарируется и движется по стенкам трубы (в силу пленочной сепарации). Это явление используется в пленочных вставках (рис. 19.4). Для улавливания капель влаги из потока пара могут применяться жалюзные сепараторы. В них поток пара движется между гофрированными жалюзи тонкими струями с малыми скоростями, так что мелкие капельки взвешенной в паре влаги при соприкосновении с поверхностью жалюзи осаждаются на них, сливаются в жидкую пленку, которая постепенно стекает в виде крупных капель на уровень во-
Наилучший эффект для отделения пара от содержащихся в нем капелек влаги дает естественная сепарация, которая происходит вследствие разности удельных весов воды и пара. Для увеличения эффективности естественной сепарации необходимо обеспечить равномерное заполнение паром парового пространства. С этой целью в паровом объеме перед пароотводящими трубами ставят пароприемный дырчатый щит (рис. 19.5). При подводе пара под уровень воды ставят еще и погруженный дырчатый щит. Установка пароприемно - го дырчатого щита показана на рисунке. Диаметр отверстий 10-20 мм. Скорость пара при высоком давлении 6-8 м/с, если погруженный щит располагают на расстоянии 50-100 мм ниже наинизшего уровня в барабане. Диаметр отверстий тот же, скорость пара в отверстиях 1,5-2 м/с - для высокого давления и 3,0-3,5 м/с - для среднего давления.
Рис. 19.5. Схема сепарационного устрої! ства при подводе пароводяної! смеси под уровень воды в барабане: 1 - парообразующие трубы; 2 - глухой щит; 3 - дырчатый погруженный щит; 4 - направляющие ребра щита; 5 - закраины щита; 6 - подвод питательной воды; 7 - пароприемный дырчатый щит; 8 - паровыводящие трубы; 9 - водопускные трубы |
Высокий эффект сепарации пара от влаги достигается в циклонах (рис. 19.6). Циклоны устанавливают как внутри барабана, так и вне его. Наиболее широко распространены внутрибарабанные циклоны. Пароводяная смесь подводится тангенциально через входной патрубок и входные окна. Под влиянием центробежной силы капли воды отбрасываются к стенкам, выделяются на них и стекают вниз. Пар поднимается вверх и, проходя дырчатые листы, попадает в паровое пространство барабана. Иногда вместо дырчатых листов ставят гофрированные жалюзи. Иногда нижняя часть делается не конической, а цилиндрической. Пар движется вверх по циклону с малой скоростью (0,4-0,5 м/с) и освобождается от остальной влаги.
Рис. 19.6. Виутрибарабаиный циклон тангенцишіьного типа
1 - цилиндрический корпус; 2 - входной патрубок;
3 - глухое донышко;
<t> -I Eg Cj I |
4 - лопасти; 5 - крышка
1
Рис. 19.7. Схема сепарации с внутрибара - банными циклонами
Тангенцишіьного типа:
I J |
1 - барабан; 2 - парогеиерирутощие трубы; 3 - опускные трубы; 4 - отводящие трубы; 5 - внутрибарабанные циктоны; 6 - глухой щит; 7 - патру бок для тангенцишіьного подвода пароводяной смеси в циклон; 8 - выход пара в паровой объем; 9 - выход отсепари - рованной воды в водяной объем; 10 - пароприемный потолок
Рис. 19.8. Схема внутрибарабанного устройства котла ПК-19: |
1 - промывочное устрої! ство; 2 - пластинчатый сепаратор; 3 - перфорированный щит; 4 - питательное корыто; 5 - приемный короб; 6 - отбойный щиток; 7 - барабан; 8 - выносные циклоны |
Опускные - ИН § 15 труды тт |
Из соленого П7В «^ отсека Ест g-11 |
В нижней части циклона, во избежание прорыва пара вниз (при образовании воронкообразного уровня) устанавливается глубокое донышко. Крестовина в нижней части циклона преобразует вращательное движение воды в поступательное.
Внутрибарабанные циклоны выполняют диаметром 300-600 мм (рис. 19.7). Выносные циклоны располагают вне барабана (рис. 19.8). Они дают возможность даже при малом объеме барабана получить хорошую сепарацию. Выполняют выносные циклоны в виде вертикальных коллекторов 300- 500 мм и высотой 4-5 м. Они обеспечивают очень хорошую сепарацию.