Розрахунок сепаратора безперервного продування. Розширювач (сепаратор) безперервного продування Сепараційний пристрій барабана котла

Безперервне продування барабанних котлоагрегатів здійснюється для зменшення солевмісту котлової води та отримання пари належної чистоти. Величина продування (у відсотках від продуктивності котлоагрегатів) залежить від солевмісту поживної води, типу котлоагрегатів і т.п.

Сепаратор являє собою вертикальну циліндричну посудину (див. рисунок7) з плоскими або еліптичними денцями, що підводить сплющеним патрубком або патрубком кругового перерізу і паро-і водовідвідних патрубками і поплавцевим регулятором, який автоматично підтримує рівень води. Закрутка потоку здійснюється за рахунок організованого підведення води на внутрішню стінку сепаратора або за рахунок встановлення внутрішніх напрямних пристроїв. Зазвичай витрата продувної води сепаратор становить від 1% до 5% продуктивності котла. Поділ на фракції відбувається за рахунок падіння тиску у потоку котлової води, при його попаданні в менший об'єм.

Поділ на пару та воду відбувається у середній частині сепаратора. Пара, зберігаючи обертальний рух, прямує в паровий простір і відводиться через патрубок, розташований на верхньому днищі. Вода стікає по внутрішній поверхні сепаратора у водяний об'єм та відводиться через патрубок, розташований у нижній частині корпусу. На нижньому днищі передбачений штуцер для відведення води із сепаратора при його відключенні та для періодичного очищення нижньої частини водяного об'єму від шламу та забруднень.

Малюнок 7 - Сепаратор безперервного продування

А - підведення продувної води; Б - відведення відсепарованої пари; В – дренаж; Г – відведення відсепарованої води.

1 – засувка виходу відсепарованої води; 2 – регулятор рівня води; 3 – сопло для входу продувної пароводяної суміші; 4 – опори; 5 – патрубок для виходу пари; 6 – верхнє та нижнє денце; 7 – корпус сепаратора; 8 – покажчик рівня води; 9 - засувка на дренаж.

Для зменшення втрат тепла та конденсату з продувною водою застосовуються сепаратори – розширювачі. Тиск у розширювачі безперервного продування приймається рівним , пар з розширювача безперервного продування зазвичай направляють в деаератори.

Тепло продувної води (від сепаратора безперервного продування) економічно доцільно використовувати при кількості продувної води більше 0,27 кг/с. Цю воду зазвичай пропускають через теплообмінник підігріву сирої води. Вода з сепаратора подається в охолоджувач або барботер, де охолоджується до 40 - 50 ° С, а потім скидається в каналізацію.

Малюнок 8- Схема безперервного продування

Витрата продувної води з котлоагрегату визначається за заданим його значенням у відсотках від:

,

кг/с.

Кількість пари, що виділяється з продувної води, визначається з рівняння теплового балансу:

та масового балансу сепаратора:

.

Малюнок 9- Вузол сепаратора безперервного продування

Ентальпію вологої пари в розширювачі при визначимо за формулою:

,

Кількість води, що зливається в барботер:

,

де -ентальпія вологої пари в розширювачі, кДж/кг;

Ступінь сухості пари на виході з розширювача безперервного продування;

Теплота пароутворення при тиску кДж/кг;

Кількість пари, що виділяється в розширювачі з продувної води, кг/с;

Витрата котлової води на безперервне продування, кг/с;

Ентальпія продувної води (рівна ентальпії киплячої води в барабані, при тиску), кДж/кг;

Ентальпія окропу в розширювачі безперервного продування (при тиску), кДж/кг;

Витрата води з розширювача безперервного продування, кг/с.

ЗФ ВАТ ГМК «Норільський нікель»

ВО «Норільськенерго»

І Н С Т Р У К Ц І Я

з обслуговування сепараторів безперервного продування котлів ТГМЕ – 464.

ПІ -188-50-05-03

м. Норильськ - 2003 р.

ЗФ ВАТ ГМК «Норільський нікель»

ВО «Норільськенерго»

ЗАТВЕРДЖУЮ:

Головний інженер ТЕЦ-3

В.М.Ломенко

«___»_____________2003р.

І Н С Т Р У К Ц І Я

з обслуговування сепараторів безперервного продування котлів ТГМЕ-464.

ПІ -188-50-05-03

1. Загальна частина.

Ця інструкція складена на підставі заводської інструкції з обслуговування сепараторів безперервного продування (1РНП, 2РНП) та обов'язкова для виконання НСС, НР КТЦ, ст. машиніста котельного обладнання, машиніста обхідника.

2. Призначення сепараторів (розширювачів) безперервного продування.

Сепаратори безперервного продування призначені для сепарації пароводяної суміші, що надходить від котлів, при його безперервному продуванні, що видаляє з котла не прикипає шлам, що знаходиться в котловій воді у зваженому стані.

3. Пристрій та технічна характеристика.

У котельному відділенні встановлено два сепаратори безперервного продування різних типів.

На 1РНП подається вода безперервного продування котлів № 1, 2.

На 2РНП подається вода безперервного продування котлів № 3, 2.

3.1. Сепаратор безперервного продування (1РНП) типу ТК - 3 однокорпусний, вертикального типу. Складається з циліндричного корпусу, двох еліптичних днищ, опор, штуцерів:

Підведення пароводяної суміші;

Відведення пари;

Відведення води;

Приєднання запобіжного клапана;

Приєднання ВУК;

Регулятор рівня.

Регулятор рівня поплавця. На корпусі є лаз Ду – 450 мм. Підведення пароводяної суміші від котлів № 1, 2 виконано з двох протилежних сторін по дотичній до кола обичайки кільцевий затвор. Сепарація пароводяної суміші проводиться за рахунок дії відцентрових сил.

На сепараторі встановлено один запобіжний клапан типу СППК – 4-16-150. Клапан налаштовується на тиск спрацьовування 1,15 Рр.

Характеристика сепаратора:

Діаметр корпусу – 1500 мм;

Об'єм - 5,5 м 3 ;

Температура – ​​170 °С;

Середовище – насичена пара вода;

Марка сталі - ВСТ 3 ПС 5.

3.2. Сепаратор безперервного продування (2РНП) ТКЗ типу СП - 1, 5 у, відцентровий. Визначення пари з потоку пароводяної суміші, що надходить, відбувається на спеціальних лопатках з малим радіусом кривизни. Апарат однокорпусний, вертикального типу. Складається з циліндричного корпусу, двох еліптичних днищ, опор, штуцерів:

Підведення пароводяної суміші;

Відведення пари;

Відведення води;

Під'єднання запобіжного клапана;

Підключення покажчика рівня.

Всередині апарату розміщуються: лопатковий пристрій, грати, конус, що запобігає вплив пароводяної суміші на рівень води, пристрій, що протизакручується, в нижньому днищі. На сепараторі встановлено два запобіжні клапани типу СППК – 4 – 16 – 150, один на корпусі, інший на трубопроводі відведення пари. Регулятор рівня - типу поплавця.

Характеристика сепаратора:

Діаметр корпусу – 800 мм;

Робочий тиск - 8 кгс/см2;

Об'єм - 1,5 м 3 ;

Температура – ​​170 °С;

Середовище – насичена пара вода;

Тиск при Р. І. - 11 кгс/см 2;

Продуктивність у воді – 28,4 т/год;

Продуктивність по парі – 12,5 т/год.

4. Схема підключення 1 РНП.

Котлова вода з двох виносних циклонів котла трубопроводом Ду 28х3 надходить в сепаратор безперервного продування або в розширювач періодичного продуванняпри роботі РНП. На трубопроводі послідовно встановлені: два запірні вентилі Ду – 20, витратомірна шайба, регулятор тиску Ду – 20, запірний вентильДу – 20 на лінії у сепаратор, запірний вентиль Ду – 20 на лінії у розширювач періодичного продування. Після сепаратора пар відводиться в загальностанційний колектор 6 атм.

На паропроводі встановлено:

зворотний клапан, засувка Ду - 150. зворотного клапанавиконано лінію повітряника на вирву до засувки – лінію ревізії у вихлопний трубопровід запобіжного клапана. Вода після сепаратора надходить у розширювач періодичного продування і далі в барбатер.

Рівень води у сепараторі підтримується регулятором рівня та контролюється за ВУК. При включеному в роботу регуляторі рівня повинні бути відкриті засувки ДНП – 2, 3 та вентиля камери поплавця по воді та парі. Засувка ДНП – 1 має бути закрита.

5. Порядок включення 1РНП у роботу.

Перед включенням сепаратора у роботу необхідно перевірити стан:

Теплова ізоляція;

Арматури та кріплення фланцевих з'єднань;

Контрольно – вимірювальних приладів;

Водовказівної колонки та її освітлення;

Майданчики та сходи.

Засувку до регулятора рівня ДНП – 2;

Засувку після регулятора рівня ДНП – 3;

Засувку крім регулятора рівня ДНП – 1;

Вентиля поплавкової камери по парі та воді;

Вентиль повітряника;

Вентиль на манометр;

Засувку на паропроводі колектор 6 ати (1ПНП).

Включення сепаратора повинно проводитися з прогріванням у наступній послідовності:

Повільно відкрити вентиль Ду – 20 до регулятора тиску НП – 1, 2;

Підірвати вентиль Ду – 20 (НП – 3) та регулятор тиску, подати пароводяну суміш у сепаратор не допускаючи гідравлічних ударів.

Прогріти сепаратор на протязі 20 - 30 хвилин контролюючи тиск і вихід пари з повітряника;

При тиску 1 ати продуть водяний та паровий вентилі ВУК та включити ВУК у роботу;

Закрити засувку ДНП – 1 крім регулятора рівня;

Поступово повністю відкрити вентиль НП – 3;

У разі підвищення рівня проконтролювати роботу регулятора;

Безперервне продування барабанних котлів має на меті підтримання в допустимих межах концентрацію солей у котловій воді та отримання пари.

належної чистоти.

Для зменшення втрат тепла з безперервним продуванням у тепловій схемі котельні застосовуються сепаратори (розширювачі) безперервного продування. Тиск у розширювачі значно нижчий, ніж у барабані котла, тому частина продувної води в ньому випаровується за рахунок акумульованого в ній тепла. Повторний пар, що утворився в розширювачі, зазвичай направляється в деаератор. Відсепарована вода, що має температуру насичення при тиску в розширювачі безперервного продування, потім використовується в тепловій схемі котельні.

На малюнку 5 наведено схему використання тепла продувної води в тепловій схемі котельні.

Тепло продувної води, що залишає сепаратор безперервного продування, економічно доцільно використовувати при кількості цієї води більше 0,28 кг/с (або 1000 кг/год). Цю воду зазвичай пропускають через теплообмінник підігріву сирої води.

Вода із сепаратора, якщо він є, подається в продувний колодязь, де охолоджується до температури 25...40 0 С, а потім скидається в каналізацію.

Кількість вторинної пари, що утворюється з води, що продувається, визначається з рівняння теплового балансу розширювача

Мал. 5. Схема використання теплоти безперервного продування: 1 – барабан котельного агрегату; 2 – розширювач безперервного продування; 3 – підігрівач сирої води;
4 - продувний колодязь; 5 – насос сирої води; 6 – скидання у каналізацію

Звідки маємо:

. (5)

- – кількість (витрата) вторинної пари, що виділяється з продувної води, кг/с;

- – кількість продувної води, що видаляється з котлів під час продування, кг/с, ;

- - величина безперервного продування у відсотках від сумарної паропродуктивності котельні (приймається в межах
від 2 до 10%);

- - ентальпія продувної води, що дорівнює ентальпії окропу в барабані котла при тиску котла (див. по марці котла), кДж/кг;

- - ентальпія окропу при тиску в розширювачі безперервного продування, кДж/кг;

- – ентальпія вологої насиченої пари при тиску в розширювачі безперервного продування, кДж/кг;

Сепаратор безперервного продування циклонного типупризначений для поділу продувної води котла на пару і воду парових котлів, що утворюється з продувної води при зниженні її тиску від внутрішньокотлового до тиску в сепараторі і з метою подальшого використання тепла води і пари. Поділ відбувається рахунок дії відцентрових сил, зумовлених тангенціальним введенням води в сепаратор. Після цього до споживача надходить пара високого ступенясухості.

Сепаратор безперервного продування СНП-0,15-1,4

Сепаратори можуть застосовуватися в системах збору конденсату з метою скорочення витрати споживаної пари і втрат тепла з пароконденсатною сумішшю, що відводиться.

У сепараторах крім тангенціального підведення конденсату (продувної води) встановлені вертикальні жалюзійні краплеуловлювачі для осушення пари вторинного закипання. Сепаратор застосовується у схемах з деаератором атмосферного типу.

Основні параметри та технічні характеристики

Пристрій та принцип роботи

Сепаратор являє собою вертикальний циліндричний посудину (див. Рис.1) з еліптичними денцями, що підводять протилежно розміщеними патрубками, паро-і водовідвідними патрубками, покажчиком рівня для візуального контролю, запобіжним клапаном пружинним, і поплавковим конденсатовідвідником, який автоматично. Закрутка потоку здійснюється за рахунок організованого підведення пароводяної суміші на внутрішню стінку сепаратора з установкою внутрішніх напрямних пристроїв. Зазвичай витрата продувної води сепаратор становить від 1% до 5% продуктивності котла.

Поділ на пару та воду відбувається у середній частині сепаратора. Пара, зберігаючи обертальний рух, прямує в паровий простір і відводиться через патрубок, розташований на верхньому днищі. Вода стікає по внутрішній поверхні сепаратора у водяний об'єм та відводиться через патрубок, розташований у нижній частині корпусу. На нижньому днищі передбачений штуцер для відведення води із сепаратора при його відключенні та для періодичного очищення нижньої частини водяного об'єму від шламу та забруднень.

Мал. 1.Сепаратор безперервного продування

Мал. 2.Схема обв'язування сепаратора безперервного продування.

На циліндричній частині корпусу приварені дві опори для установки сепаратора і сопла для тангенціального підведення пароводяної суміші води продувки котла в сепаратор. У верхньому денці сепаратора встановлений патрубок з фланцем для виходу відсепарованої пари, а в нижньому денці - штуцер з вентилем для спуску води з сепаратора при його відключенні та для здійснення можливості періодичного виведення з нижньої частини водяного об'єму шламу та забруднень.

У нижній циліндричній частині корпусу є конденсатовідвідник поплавця і покажчик рівня. За допомогою покажчика рівня проводиться візуальне спостереження за рівнем води. Поплавковий конденсатовідвідник призначений для автоматичної підтримкипостійного рівня води у сепараторі.

Мал. 3.Схема підключення сепаратора до безперервного продування котлів.

1 – введення безперервного продування котлів; 2 – трубопроводи високого тиску; 3 – вузол регулювання продування котлів; 4 – обмежувальні шайби; 5 - арматура, що відключає; 6 - підвідний трубопровід низького тиску; 7 - патрубки, що підводять (сопла); 8 – вихід пари; 9 – дренаж; 10 - вихід відсепарованої води.

Пара прямує в парове простір, а вода, що відокремилася, стікає по внутрішній стінці сепаратора у водяний об'єм.

Порядок встановлення

Монтаж сепаратора провадиться відповідно до технічної документації, розробленої спеціалізованими проектними організаціями та вимогами інструкції з монтажу.

Для запобігання можливому підвищенню тиску на корпусі сепаратора передбачений запобіжний клапан пружинний.

Сепаратор встановлюється у вертикальному положенні заздалегідь змонтовані опорні балки. Далі встановлюються контрольно-вимірювальні прилади, запобіжні пристрої, конденсатовідвідник поплавця і проводиться обв'язка трубопроводами.

Установка сепаратора повинна забезпечувати можливість огляду, ремонту та очищення його як з внутрішнього, так і з зовнішнього боку, повинна унеможливлювати небезпеку його перекидання. Зависання сепаратора на трубопроводах, що під'єднують, не допускається.

При монтажі для зручності обслуговування сепаратора можуть бути влаштовані майданчики та сходи, які не повинні порушувати міцності, стійкості та можливості вільного огляду та очищення зовнішньої поверхні.

Після встановлення та кріплення сепаратора, обв'язування та оснащення його арматурою, необхідно виконати гідравлічне (пневматичне) випробування. Після гідравлічного випробування проводиться промивання сепаратора і трубопроводів, перевірка працездатності арматури, конденсатовідвідника поплавця, запобіжного клапана, після чого сепаратор включається в роботу.

Технічне обслуговування та експлуатація

Умовою нормальної та надійної експлуатації сепаратора є забезпечення безперервного відведення пари та води з сепаратора та підтримання тиску у сепараторі у встановлених межах. Це досягається при справному стані поплавкового конденсатовідвідника та запобіжного клапана.

Сепаратор повинен перебувати під постійним наглядом обслуговуючого персоналу. За справним станом поплавкового конденсатовідвідника слід встановити належний контроль:
- один раз на зміну перевіряти оглядове скло, яке необхідно встановити за конденсатовідвідником;
- не рідше 3-х разів на зміну здійснювати контроль за тиском пари;
- не рідше 3-х разів на зміну здійснювати контроль за наявністю нормального рівня конденсату в корпусі водовказівного скла.
- не рідше одного разу на зміну проводити продування вказівника рівня залежно від якості продувної води.

Запобіжний клапан необхідно примусово підривати не рідше одного разу в зміну з подальшим контролем за поверненням клапана у вихідне положення і відсутність пропусків пари. Періодична ревізія сепаратора повинна проводитися як з профілактичними цілями, так і для виявлення причин несправностей.

Огляд та очищення корпусу сепаратора повинні проводитися не рідше одного разу на 2-3 роки під час зупинки сепаратора для поточного та капітального ремонту.

Сепаратори безперервного продування повинні піддаватися технічному огляду після монтажу, до пуску в роботу, періодично в процесі експлуатації та в необхідних випадкахпозачерговий огляд.

При тривалому ремонті, а також недостатній щільності арматури, що відключає ремонтоване обладнання слід відглушити. Товщина заглушок повинна відповідати параметрам робочого середовища.

При ослабленні болтів на фланцевих з'єднанняхнеобхідно бути обережними для того, щоб пари і вода, що знаходяться всередині сепаратора і трубопроводів, не могли викликати опіки у людей.

Сепаратори та розширювачі безперервної та періодичної продування призначені для поділу на пару та воду пароводяної суміші, що утворюється з продувної води парових котлів, конденсату пароприймачів, дренажу паропроводів при зниженні її тиску до тиску в сепараторі (розширювачі), з подальшим використанням тепла води та пари.

Сепаратори і розширювачі можуть застосовуватися в системах збору конденсату з метою скорочення витрати споживаної пари і втрат тепла з пароконденсатною сумішшю, що відводиться.

Розширювачі мають найпростіший сепаруючий пристрій - тангенційне підведення конденсату (продувної води).

У сепараторах крім тангенціального підведення конденсату (продувної води) встановлені вертикальні жалюзійні краплеуловлювачі для осушення пари вторинного закипання.

ДУ 300-800 (Саренергомаш)

Модифікації

У даному розділі представлені серійні сепаратори та розширювачі:

Сепаратори та розширювачі виготовляються відповідно до ТУ 3113-017-00210714-2008.

Код ОКП 31 1336.

Завод має можливість розробити та виготовити сепаратори (розширювачі) за технічним завданням.

Пристрій та принцип роботи сепаратора безперервного продування.

Сепаратор являє собою вертикальну циліндричну посудину. зварної конструкціїі складається з корпусу з привареним до нього нижнім еліптичним днищем; верхнє еліптичне днище з'єднується з корпусом за допомогою фланцевого роз'єму.

У середній частині корпусу приварені 2 або 4 опори для встановлення сепаратора у підвішеному стані на опорних балках.

У нижній частині корпусу знаходиться приймальний пристрій, що складається з двох концентрично встановлених обічанок і двох тангенціально вварених в корпус патрубків, призначене для прийому продувної води, що тангенціально підводиться.

У верхній частині корпусу кріпиться болтами до кільця сепаруючий пристрій, що складається з набору спеціально відігнутих лопаток і призначений для відокремлення дрібних крапель води від пари.

Постійний рівень відсепарованої води автоматично підтримується регулятором рівня поплавця, вбудованим в штуцері Ду 150 в нижній частині корпусу.

Для візуального спостереження за рівнем відсепарованої води сепаратор оснащений вказівним пристроєм, що складається з водовказівного склата кранів клапанного типу.

Для спостереження за робочим тиском у паровому просторі сепаратора (для сепараторів СП-0,28-0,45; СП-0,7-0,6; СП-1,4-0,8; СП-1,5-0, 8); є манометр, що показує з межею вимірювання до 1,6 МПа (16 кгс/см2) з продувним 3-х ходовим краном і спускним вентилем.

Відсікання тиску пари в корпусі вище допустимого (7,5 кгс/см2) забезпечується запобіжним клапаном повнопідйомним фланцевим Ду 50 Ру 16 кгс/см2, забезпеченим змінною пружиною типу I, що працює при тиску в межах 7-13 кгс/см2. Спрацьовування клапана регулюється тиском 7,5 кгс/см2. Верхня частинаклапана закрита ковпаком, в якому є регулювальний гвинт для встановлення пружини на заданий тиск. Запобіжний клапану сепараторі СП-0,15-0,3 ( робочий тиск 0,06 МПа) не передбачено.

Робота сепаратора полягає в прийомі пароводяної суміші від котла, поділ її на пару і воду за рахунок розширення і обертального руху потоку в приймальному пристрої сепаратора. У приймальному пристрої відбувається осадова операція. Остаточно пара осушується в пристрої, що сепарує.

* - сепаратор продування СП-1,5-0,8 є аналогом сепаратора СП-1,5У
** - сепаратор продування СП-5,5-0,15 є аналогом сепаратора 5,5У
** - розширювач продування РП-7,5-2,0 є аналогом розширювача Р-2000

Ресурс

Повний термін служби – 20 років.
Гарантійний термін експлуатації – 24 місяці з моменту включення установки в експлуатацію, але не більше ніж 36 місяців з дня відвантаження на адресу споживача.

ДК 300 (БіКЗ)

Сепаратор безперервного продування циклонного типу,призначений для поділу пароводяної суміші при продуванні парових котлів на пару та воду за рахунок дії відцентрових сил, зумовлених тангенціальним введенням води в сепаратор.