7.4 Барабан котла. Продувка

Рисунок 7.5 – Барабан котла середнього
тиску із сепараційним пристроєм:
1 – антикавітаційна решітка;
2 – труба введення фосфатів;
3 – корпус барабана;
4 – промивний дірчастий лист;
5 – відведення пари;
6 – паророзподільна решітка;
7 – підведення живильної води;
8 – відведення води;
9 – занурений дірчастий лист

Барабан котла має товстостінний (до 110 мм) циліндричний корпус з лазами, розташованими у випуклих торцях. Призначенням барабана є:

– розділення (сепарація) пароводяної суміші;
– проведення безперервної продувки для видалення забруднень.

Конструкція барабана котла середнього тиску показана на рис. 7.5.

В барабані котла (рис. 7.5) розміщені пристрої, які забезпечують необхідний рух води, пари і пароводяної суміші, а також пристрої введення хімікатів і сепарації.

Пароводяна суміш через патрубки підводиться в об’єм барабана. пара піднімається в верхню частину барабана і проходить через промивний лист 4, на який наливається живильна вода. При цьому вода частково нагрівається. Насичена пара з краплями води проходить через жалюзійний сепаратор (розріз а-а на рис. 7.5), де краплі води відділяються, а потім через розподільну решітку 6 відводиться в парову лінію.

Для виключення попадання пари і вирівнювання витрати в опускних трубах встановлені решітка 1 і дірчастий лист 9.

Оскільки розчинність речовин у парі зростає із збільшенням тиску, для котлів малого і середнього тиску очистка пари в основному полягає у видаленні крапель води.

В сучасних котлах особливу увагу приділяють підтриманню необхідного рівня в барабані, оскільки це впливає, з одного боку, на чистоту пари, а з іншого – на можливість попадання пари в опускні труби і погіршення циркуляції в контурі.

В барабанних котлах для виключення можливості утворення накипу необхідно аби концентрація солей в воді була нижче критичної. З метою підтримання необхідної концентрації з барабана шляхом продувок відводиться деяка частина котлової води і з нею видаляються солі в тій кількості, в якій вони надходять з живильною водою.

Використовують безперервну і періодичну продувки котла.

Безперервна продувка проводиться з верхнього барабана. Періодична продувка використовується для видалення "осідаючих" частинок з нижнього барабану чи колекторів через кожні 12…16 годин.

Величина безперервної продувки визначається за солевмістом котлової та живильної води у відсотках від паровидатності котла, %

p = {{{G_{пр}}} \over D} \cdot 100\%,   (7.2)
де Gпр – витрата продувальної води, кг/с.

Витрату продувальної води можна визначити з солевого балансу

{G_{жв}} \cdot {S_{жв}} = D \cdot {S_п} + {G_{пр}} \cdot {S_{кв}} + D \cdot {S_{відкл}},   (7.3)
де Sжв, Sп, Sкв, Sвідкл – солевміст живильної води, пари, котлової води та відкладень, г/кг.

При нормальній роботі котла відкладення відсутні, солевміст пари незначний і складовою D·Sп можна знехтувати. Врахуємо, що витрата живильної води дорівнює сумі паровидатності D і витраті продувальної води Gпр. Тоді витрата продувальної води, кг/с

{G_{пр}} = D \cdot {{{S_{жв}}} \over {{S_{пр}} - {S_{жв}}}}.   (7.4)

Таким чином, з (7.2) і (7.4) частка безперервної продувки, %

p = {{{S_{жв}}} \over {{S_{пр}} - {S_{жв}}}}.   (7.5)

Проведення безперервної продувки приводить до тепловтрат, кДж/кг або кДж/м3

{Q_{пр}} = {{{G_{пр}} \cdot \left( {{h_{кв}} - {h_{жв}}} \right)} \over {{B_p} \cdot {\eta _к}}}.   (7.6)

Правилами технічної експлуатації величина безперервної продувки складає:

– при живленні парогенератора сумішшю конденсату і дистиляту – до 0,5%;
– при живленні сумішшю конденсату і хімочищеної води – до 3%, а якщо втрати конденсату більше 40% – до 5%.

При вказаних нормах продувки і частковому використанні теплоти продувальної води втрати теплоти складають до 0,1…0,5% від теплоти палива.