Принудительная циркуляция котел является котлом , где насос используется для циркуляции воды внутри котла. Это отличается от котла с естественной циркуляцией, который использует плотность тока для циркуляции воды внутри котла. В некоторых котлах с принудительной циркуляцией скорость циркуляции воды в двадцать раз превышает скорость испарения. [1]
В водотрубных котлах способ рециркуляции воды внутри котла до превращения в пар можно описать как естественную циркуляцию или принудительную циркуляцию. В водотрубном котле вода рециркулирует внутри до тех пор, пока давление водяного пара не превысит давление пара внутри струйного барабана и не станет насыщенным паром. Котел с принудительной циркуляцией начинается так же, как и с естественной циркуляцией.бойлер, у насоса питательной воды. Вода поступает в паровой барабан и циркулирует вокруг котла, оставляя только пар. Что отличает котел с принудительной циркуляцией, так это то, что он использует вторичный насос, который обеспечивает циркуляцию воды через котел. Вторичный насос забирает питательную воду, поступающую в котел, и повышает давление поступающей воды. В котлах с естественной циркуляцией циркуляция воды зависит от перепада давлений, вызванного изменением плотности воды по мере ее нагрева. . То есть, когда вода нагревается и начинает превращаться в пар, плотность уменьшается, и самая горячая вода и пар попадают в верхнюю часть печных труб. В отличие от котла с естественной циркуляцией, в котле с принудительной циркуляцией используется циркуляционный насос воды, который нагнетает поток, а не дожидается образования дифференциала. Благодаря этому генерирующие трубы котла с принудительной циркуляцией могут быть сориентированы любым способом, который требуется в связи с ограниченным пространством. Вода забирается из барабана и проходит через стальные трубы. [2] Таким образом, он может производить пар намного быстрее, чем в котле с естественной циркуляцией.
Типы
Ламон
Одним из примеров котла с принудительной циркуляцией является котел LaMont . Такие котлы используются в тех случаях, когда есть высокое давление , выше 30 МПа . [3]
Clayton
Парогенератор с принудительной циркуляцией Clayton не имеет парового барабана в обычном смысле этого слова. Серия маленьких трубок, которые являются частью одного гигантского змеевика, обычно сделанного из стали, пропускает питательную воду с большой скоростью. Вода перекачивается из верхней части парогенератора вниз и наружу. Трубки расположены таким образом, что газы сгорания проходят вокруг трубки, нагревая воду. По сути, это устройство можно лучше всего описать как наличие большого тонкостенного бухты трубы, обвивающей окружность вертикального стального барабана, петляющего вокруг и вниз, пока не достигнет дна. Поскольку только часть воды может стать паром, важно разделить их и направить любую воду обратно, чтобы поглотить больше тепла. Если этого разделения не произойдет, повреждение системы может быть дорогостоящим. Если пар проходит через генерирующие трубы внутри, они могут перегреться и стать слабыми, а если вода попадет в паровую систему, это может вызвать коррозию, гидравлический удар или другие вредные эффекты. Для борьбы с этим после выхода из парогенератора смесь пропускается через центробежный сепаратор пара, который производит именно такой пар, который содержит более девяноста девяти процентов сухого насыщенного пара. [4] Если требуется перегретый пар , через парогенератор пропускают дополнительный змеевик. Для поддержания постоянного уровня воды в пароотделителе используется подающий насос в сочетании с системой выравнивания. Большим преимуществом этой системы является то, что пар может вырабатываться очень быстро. Однако недостатком этой системы является полная зависимость от постоянной подачи питательной воды. Без постоянного снабжения система может подвергнуться серьезному и дорогостоящему повреждению [5]
Преимущества
- Трубки испарителя могут иметь любую ориентацию. Для естественной циркуляции требуется вертикальный трубопровод, тогда как принудительная циркуляция обеспечивает поток в любом направлении. [6]
- Стенки трубы могут быть меньше из-за большей устойчивости к более высоким потерям давления. [6]
- Обычный котел с принудительной циркуляцией имеет низкий коэффициент циркуляции в диапазоне от трех до десяти. Коэффициент циркуляции - это количество пара, производимого на количество подаваемого сырья. Котлы с естественной циркуляцией имеют огромный диапазон коэффициентов циркуляции от пяти до ста. [6]
Недостатки
- Котел с принудительной циркуляцией требует больше электроэнергии и воды, чем котел с естественной циркуляцией. Это связано с электрическими требованиями насоса, обеспечивающего циркуляцию, и количеством воды, циркулирующей по трубкам. [6]
- Необходимые дополнительные детали; паровой барабан, циркуляционный насос и отверстия для ограничения потока приводят к тому, что котел с принудительной циркуляцией приводит к увеличению стоимости, а также к увеличению вероятности отказа, что дает им более низкую надежность, чем естественная циркуляция. [6]
- Насос должен находиться под паровым барабаном, чтобы использовать давление из-за высоты воды. Если помпы не было; когда он достигает пароотделителя и вода возвращается в насос, давление в проушине рабочего колеса может стать достаточно низким, чтобы вызвать кавитацию и последующее повреждение. [6]
- Поскольку есть два насоса, управлять ими и заставить их работать синхронно и кооперативно оказывается затруднительным.
- Котел не может создавать сверхкритическое давление, поскольку выработка пара не зависит от разницы давлений [6]
Смотрите также
Рекомендации
- ^ Справочник оператора котлов, второе издание, Грэм и Тотман, стр. 58 ISBN 1 85333 285 2
- ^ Ганапати, Вишванатан (октябрь 2013 г.). "ПОНИМАНИЕ ЦИРКУЛЯЦИИ КОТЛА" (PDF) . www.che.com . Химическая инженерия . Проверено 2 апреля +2016 .
- ^ Справочник Springer по машиностроению 10 Том Карл-Генрих Гроте, Эрик К. Антонссон, часть C 16,24 ISBN 978-3-540-49131-6
- ^ "ПАРОВЫЕ СИСТЕМЫ CLAYTON В ЭНЕРГЕТИКЕ" (PDF) . Clayton Industries . Clayton Industries. 2008 . Проверено 2 апреля +2016 .
- ^ Хант, Эверетт С. (1999). Руководство современного морского инженера, Vol. 1 . Cornell Maritime Pr. ISBN 978-0870334962.
- ^ Б с д е е г Себастьян, Таер (2002). Расчет циркуляции пара / воды (PDF) . Публикации по энергетике и охране окружающей среды.