Вопрос 8.
РЕГУЛИРОВАНИЕ УРОВНЯ ВОДЫ В ДЕАЭРАТОРЕ.
При использовании саморегулирования конденсатного насоса, или регулятора уровня в конденсаторе для регулирования расхода конденсата в сеть, регулируемым параметром для управления процессом восполнения убыли рабочей среды из пароконденсатного цикла вследствие ее утечек через неплотности в отдельных элементах установки служит уровень в деаэраторе. Этот процесс заключается в подпитке цикла водой из цистерны запасной питательной воды и восполнении убыли воды в цистерне при помощи испарительной установки. Подпитка цикла осуществляется подводом воды из цистерны в конденсатор через посредство регулирующего органа, управляемого регулятором уровня в деаэраторе.
Регулирование уровня в деаэраторе выполняют двухпозиционным или непрерывно действующим. При двухпозиционном регулировании уровня деаэратор оборудуют двумя регуляторами, контролирующими предельные (верхнее и нижнее) положения уровня в нем (рис. 8.1.). Один из них срабатывает при достижении уровнем в деаэраторе нижнего предельного положения и открывает клапан подпитки конденсатора из цистерны запасной питательной воды. Другой регулятор срабатывает при достижении уровнем в деаэраторе верхнего предельного положения и открывает клапан сброса воды из напорной конденсатной магистрали в цистерну запасной питательной воды.
Рис. 8.1. Схема двухпозиционного регулирования уровня в деаэраторе
1 — верхний предельный уровень; 2 — нижний предельный уровень;
3 — деаэратор, 4 — цистерна запасной питательной воды.
Регуляторы предельных положений уровня в деаэраторе обычно выполняют прямого действия с поплавковым чувствительным элементом, поскольку последний для обеспечения требуемой чувствительности регулятора можно выполнить достаточно больших размеров.
При непрерывном регулировании уровня в деаэраторе регулятор контролирует средний уровень в нем. Регулирующий орган регулятора выполняют в виде одиночного клапана подпитки конденсатора, если конденсат вторичного пара испарительной установки отводится непосредственно в цистерну запасной питательной воды и компенсация переменного водосодержания в котлах осуществляется водяной емкостью конденсатора. В этом случае никакие сбросы конденсата из цикла во внешнюю емкость (цистерну запасной воды) производить не требуется. Если конденсат вторичного пара испарительной установки отводится в деаэратор, причем эта установка включается в действие эпизодически с полной производительностью, то сбрасывать воду из цикла в цистерну можно с помощью клапана, управляемого регулятором среднего уровня в деаэраторе или регулятором верхнего предельного положения уровня в нем, если таковой предусмотрен.
Рис. 8.2. Схема непрерывного регулирования среднего уровня в деаэраторе регулятором непрямого действия
1 — деаэратор, 2 — напорный конденсатный трубопровод;
3 — теплообменные аппараты.
В первом случае регулирующий орган регулятора среднего уровня выполняют в виде двух клапанов с общим приводом от сервомотора. Один клапан управляет подпиткой конденсатора из цистерны, другой — сбросом конденсата из напорной магистрали в цистерну. Схема регулирования среднего уровня в деаэраторе в этом случае изображена на рис. 8.2. При такой схеме регуляторы предельных положений уровня в нем предназначены только для аварийных случаев. Так как в любой паросиловой установке предусматривается автоматическая подача воды к питательным насосам из цистерны запасной питательной воды при аварийном понижении уровня в деаэраторе, то установка регулятора нижнего предельного положения уровня необязательна.Если конденсат вторичного пара испарительной установки отводить непосредственно в цистерну запасной питательной воды, то регулятор верхнего предельного положения уровня в деаэратору также необязателен.
Иногда регулятор нижнего предельного уровня в деаэраторе может оказаться даже вредным. В самом деле, при аварийном уменьшении подачи конденсата в деаэратор из конденсатора, например, при засорении форсуночного устройства деаэратора, уровень в нем достигнет нижнего предельного положения. При этом сработает нижний предельный регулятор деаэратора и перепустит воду из запасной цистерны в конденсатор. Последний перепитается, цистерна окажется опустошенной (когда ее емкость невелика) и, если нормальная работа деаэратора при этом не восстановится, уровень опустится ниже предельного положения, а питательный насос сорвется, так как цистерна запасной воды, из которой он должен автоматически в таких случаях забирать воду, окажется без воды. Это обстоятельство следует учитывать при проектировании силовой установки и системы регулирования ее конденсатной системы.
Возможна также схема регулирования среднего уровня в деаэраторе, в которой регулятор непосредственно управляет подводом в деаэратор конденсата вторичного пара испарительной установки. В этой схеме связь конденсатора с цистерной запасной питательной воды нужна для заполнения цикла водой при первом пуске установки или после смены конденсата в нем, или в каких-либо других особых случаях. В нормальных условиях работы паро-силовой установки никакого обмена водой между циклом и цистерной запасной питательной воды не происходит.
Такая схема возможна в случае, когда испарительная установка оборудована надежной системой автоматического регулирования, обеспечивающей ее устойчивую работу с любыми нагрузками и сравнительно быстрое изменение режима работы.
Регулятор среднего уровня в деаэраторе, в зависимости от перестановочных усилий на регулирующем органе, можно выполнять прямого действия с поплавковым чувствительным элементом, (рис. 8.3.) и непрямого действия с мембранным чувствительным элементом той же конструкции, что и регулятор уровня в конденсаторе.
Контур регулирования уровня в деаэраторе при регуляторе непрямого действия — система второго порядка. Поскольку его регулируемый объект — водяной аккумулятор деаэратора — не обладает самовыравниванием, то для стабилизации контура регулятор должен быть снабжен обратной связью. Приемлемая статическая характеристика и устойчивость контура достигаются при жесткой обратной связи.
Применяя регулятор уровня в деаэраторе с мембранным чувствительным элементом, постоянный столб воды на него можно создать не только конденсационным сосудом, расположенным вне деаэратора и сообщаемым с его паровым и водяным пространствами, так же как это выполняется в регуляторах уровня воды в барабанах котлов, но и при помощи стояка внутри деаэратора (см, рис. 8.2.). Для поддержания в стояке неизменного уровня через него следует пропускать постоянный небольшой расход воды в деаэратор из внешнего источника, например, из напорной конденсатной магистрали, или воду, отработавшую в регуляторе.
При изменении режима работы установки происходит обмен водой между котлом и конденсатором, осуществляемый конденсатным и питательным насосами через посредство водяного аккумулятора деаэратора. Поэтому изменение уровня в нем в переходном режиме работы паросиловой установки составляет небольшую величину, не выходящую за пределы настройки регуляторов предельных положений уровня.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.