Баланс примесей и продувка. Методы получения чистого пара, страница 5

Потолочные дырчатые листы устанавливают за последней (чистой) оленью сепарации, их назначение - выравнивать скорость пара в паровом oS при выходе из барабана, диаметр которого принимается 1600 и 1800 мм Скорость пара в дырах (d,,,=5 мм) потолочного щита принимают в зависимости от даяния при высоких давлениях – 6 – 10 м/с, средних – 10 – 18 м/с и низких – 15 – 25 м/с.

Центробежная сепарация

Под воздействием центробежных сил Гц, возникающих при подводе смеси по касательной, капельки влаги размером d будут отбрасываться к наружной стенке (рис. 19.4). Кроме того, они увлекаются восходя­щим потоком пара вверх на высоту /г„„р (рис. 19.5,а) центробежного се­паратора (котла высокого давления). При своем движении к стенке сепаратора капельки преодолевают сопротивление, обусловленное си­лой Гц.

Рассчитаем силы, действующие на капельку:

центробежная сила

^д=7П(й2/-,                                  ПЙ.^

где т—масса капли в паре; и^г—ускорение (а—окружная скорость);

следовательно,

F^=(лd^6)(p'-p")w2^/r;

сила сопротивления

F^^Ww2^.                     (19.6)

Из этих сил и при замене d через постоянную Лапласа найдем скорость движения капельки вдоль радиуса

                      (19.7)

По достижении стенки капелька поднимается на высоту Апар. Для мелких капелек <dn скорости капельки вверх и потока пара почти одинаковы w^wa, поэтому а)= =эдп('"//1пар). Кроме того, учтем, что при выходе пароводяной смеси в сепаратор ti>=WKac/r, тогда после подстановки указанных величин в предыдущую формулу полу­чим зависимость

В последнее выражение для а»пар входит комплекс величин, который при центро­бежной сепарации будет некоторой постоянной величиной. Допустимая осевая скорость пара в центробежных сепараторах Юп должна быть меньше срыва пленки со стенок сепаратора при разноскоростном движении сред. Окончательно получаем формулу для расчета

Wa=K^A,                '          (19.8)

где  Кц — критерий устойчивости для  центробежного  сепаратора циклонного типа; по  рекоменда­циям ЦКТИ-ВТИ ^%I,3-f-l,7.

Внутрибарабанные циклоны  предназначены для первой ступени сепара­ции. Это вертикальные цик­лоны небольшого размера 250—400 мм в диаметре, высотой 550—650 мм. На больших агрегатах их устанавливают вдоль оси барабана в два ряда. При диаметре цикло­на 300 мм и давлениях 4, 10 и 15,5 МПа производительность одного ци­клона принимают равной 0,8; 1,7; 2,2 кг/с.

Подвод пароводяной смеси к циклонам осуществляется гангем^иоль-мо (рис. 19.6,6) (распространено в СССР), дксыд^ьмо вдоль оси циклона (рис. 19.6,g, г) (распространено в США). При подводе смеси в циклон тангенциально принимают скорость 10—12 м/с. Под действием центро­бежных сил поток закручивается и вода, как более плотная, прижима­ется к внутренним стенкам циклона и опускается вниз, пар, занимая почти все сечение циклона, поднимается вверх со скоростью, определяе­мой по формуле (19.8), например при ^==14 МПа о;д=»0,6 м/Ь.

Для того, чтобы пар не прорывался вместе с водой, нижний выход цилиндра частично перекрывают донышком, а воду выпускают из ци­клона через систему радиальных лопаток, которые предназначены для гашения вращательного движения воды. Часть воды поднимается вверх по стенке циклона, улавливается ловушкой и направляется в водяной объем барабана.

Циклоны аксиальные по качеству работы такие же, как и тангенци­альные, имеют другую компоновку с трубами, подводящими пароводя­ную смесь (рис. 19.6,г). Здесь также разделение смеси на воду и пар основано на тангенциальной закрутке, которую создает особый завихритель.

Для прямоточного котла имеется возможность значительного увели­чения скорости пароводяной смеси, подаваемой по касательной в расто­почный сепаратор для увеличения центробежной силы. Однако с воз­растанием скорости подачи смеси отдельные капельки начинают дро­биться на мелкие, свободно увлекаемые паром. Кроме того, одновремен­но, возрастает и осевая скорость пара, и тогда может произойти срыв пленки со стенок сепаратора. Оптимальное значение касательной ско­рости подвода смеси достигает 16 м/с при 14 МПа.

Жалюзийные сепараторы