Вологовіддільник
Зміст
Вологовіддільник
Вологовіддільник (сепаратор пара, паровисушувач) - пристрій для відділення краплинної вологи від водяної пари. Пар, який не містить вологи, називають сухим, що містить вологу - насиченим або перенасиченим.
Призначення вологовіддільника
Парова система будь-якого призначення в будь-якій галузі промисловості повинна працювати без передчасних зупинок, продуктивно і збалансовано. Чітку роботу парової системи можна досягти тільки за умови виконання робочих параметрів пара. А значить, що пара повинна мати стабільний тиск, температуру, повинен бути чистим, а також сухим і вільним від повітря. Причини виникнення вологої пари:
- - Неконтрольований забір води з котла.
- - Нормальна конденсація насиченої пари в розподільній мережі або технологічному обладнанні.
У першому випадку причину можливо усунути, тоді як другий випадок - це природний процес, наслідком якого є насичення вологою сухого пара. Для осушення і видалення рідини з пара служить циклонний сепаратор пара. Також за допомогою циклонного сепаратора можна видалити повітря з парової суміші.
Велике значення сепарація пара має на АЕС, де із-за неприпустимості високих температур в реакторі виробляється насичений пар невисоких (в порівнянні з тепловими електростанціями) параметрів. Сепарація може відбуватися в окремому пристрої (наприклад, в одноконтурной реакторної установки з реактором типу РБМК) або безпосередньо в парогенераторі (в двухконтурній реакторній установці з реактором типу ВВЕР).
У парових котлах паросепаратор встановлюється зазвичай на вхідному патрубку паропроводу. Призначення паросепаратора також полягає у відокремленні крапель води для підвищення його сухості. За способом відділення пара паросепаратори бувають відцентровими та осаджувальними.
Видалення крапель води з водяної пари є дуже важливим, так як:
- у всіх двигунах, вологий пар знижує тепловий коефіцієнт корисної дії;
- у поршневих двигунах, вода може накопичуватися в циліндри і викликати гідравлічний замок, який може призвести до пошкодження двигуна;
- у теплових електростанціях, краплі води у високій швидкості пари, що виходить з сопел в паровій турбіні можливе зіткнення і роз'їдати внутрішніх органів, такі як турбінні лопатки турбіни.
Барабан-сепаратор
Два гравітаційних барабана-сепаратора реакторної установки з реактором РВПК-1000 мають циліндричний горизонтальний сталевий корпус довжиною 30 м і діаметром 2,3 м. Пароводяна суміш із середнім вмістом пара близько 15% (по масі) підводиться збоку через патрубки, які подають безпосередньо від каналів реактора ( приблизно по 409 патрубків на один сепаратор). Сюди ж потрапляє живильна вода з турбінної установки через колектор живильної води діаметром 0,4 м, а також з системи продувки і розхолоджування реактора. Відділення вологи відбувається на горизонтальних дірчастих аркушах (стельовий і погрузний). Відсепараторована вода змішується з живильною водою з турбінної установки і відводиться по 12 опускним трубопроводах у всмоктуючий колектор і далі до головного циркуляційного насосу. Насичена пара тиском близько 7 МПа і температурою 284 ° C відводиться вгору через патрубки до парового колектора та подається на турбіну.
Для зниження поздовжнього перекосу тиску в паровому просторі барабана-сепаратора застосовується змінне дроселювання патрубків. Для усунення перекосів рівнів води між 2 сепараторами передбачено 2 перемички по воді і 5 по пару.
Оскільки реакторна установка РБМК одноконтурна, барабан-сепаратор працює на слабо радіоактивному парі і підлягає біологічному захисті.
Вбудований сепаратор пари
Парогенератор і сепаратор реакторної установки з реактором ВВЕР-1000 перебувають в єдиному горизонтальному корпусі зі сталі 10ГН2МФА довжиною 13,84 м і діаметром 4 м. На кожній з чотирьох петель реактора встановлено по одному парогенератору, розрахункова продуктивність кожного - 1469 т пари на годину. Теплоносій першого контуру (радіоактивна вода) з розрахунковою температурою 322 ° C подається знизу по колектору в трубні пучки. Температура на виході становить 289 ° C.
Поживна вода (не радіоактивна) від турбоустановки з температурою 220 ° C надходить через роздатковий колектор в міжтрубний простір парогенератора, де закипає під тиском близько 6,5 МПа. У паровому обсязі парогенератора встановлені жалюзійні сепаратори, які складаються з восьми рядів секцій, встановлених під кутом 60 ° до горизонту. Жалюзі виконані з сталевих (нержавіюча сталь 12Х18Н10Т) хвилеподібних пластин товщиною 0,5-0,8 мм. За сепараторами розташовані дірчасті пароприймальні щити, після якого пар потрапляє в колектор сухого пара, розташований поза корпусу парогенератора. Пар з розрахунковою температурою 278,5 ° C і тиском 6,48 МПа надходить в головний паропровід. Пар не є повністю сухим - розрахункова вологість на виході становить 0,05%.
Посилання
- http://www.drytechengineers.com/moisture-separators.html
- https://en.wikipedia.org/wiki/Steam_separator
