Деаэрационный питательный бак

Деаэрационный питательный бак (ДПТ), часто встречающийся в паровых установках, приводящих в движение суда, расположен после главного конденсатного насоса и перед главным подпиточным насосом . У него есть три цели:

Удаление растворенного кислорода («воздуха») из конденсата
Предварительный подогрев питательной воды
Обеспечьте объем хранения/выброса

На основании соответствующей теоретической диаграммы цикла Ренкина можно выделить четыре основных процесса или стадии:

Этапы 1→2: Давление воды повышается с низкого до высокого с помощью одного или нескольких насосов.
Этапы 2→3: Вода нагревается до кипения либо в обычном котле , либо в атомной двигательной установки . парогенераторе
Этапы 3→4: Пар расширяется в паровой турбине корабля , чтобы вращать гребной винт корабля и приводить в действие турбогенераторы .
Этапы 4→1: Влажный пар низкого давления , выходящий из турбины, конденсируется в конденсаторе . Высокий вакуум в конденсаторе повышает эффективность.

При практической реализации цикла Ренкина принято разбивать насосный процесс (стадии 1→2) на три насоса: (в порядке потока воды: конденсатный насос , питательный насос повышения давления и затем насос питательной воды ).

Подробности

Растворенный кислород удаляется путем нагнетания вспомогательного выхлопного пара в верхнюю часть резервуара (выше уровня питательной воды) примерно в том же месте (на высоте), где конденсат поступает в резервуар. Они находятся в тесном физическом контакте на большой площади поверхности, чтобы максимизировать теплопередачу. По мере нагревания конденсата пар удаляет растворенные газы . Поскольку пар впрыскивается выше уровня питательной воды, над водой образуется паровая подушка, предотвращающая повторное попадание неконденсирующихся газов в питательную воду. В верхней части DFT имеется соединение с сальниковой выхлопной системой, которая отводит кислород и другие неконденсирующиеся газы по мере их удаления из конденсата. Удаление кислорода сводит к минимуму коррозию и улучшает качество вакуума.
Жидкая вода теряет способность поглощать растворенную воду с повышением температуры. Температура питательного бака поддерживается чуть ниже кипения.
Пар нагревает воду в баке
Вода в резервуаре служит в качестве уравнительного объема внутри паровой установки.

Объем деаэрационного питательного резервуара позволяет кораблю менять «колоколы» ( мощность паровой турбины ) и изменять скорость судна без запуска питательного насоса всухую или заливания турбин жидкой водой .

Когда дежурный на мостике корабля приказывает увеличить колокол, требуется мощность паровой турбины, требующая большего количества пара и увеличенной скорости подачи. Это забирает больше воды из конденсатора , что может привести к высыханию и отключению котла или парогенератора, что приведет к потере тяги. Так происходит до тех пор, пока вода, преобразованная в пар, не передает энергию турбине, а затем конденсируется в конденсаторе.

Когда колокол уменьшается, выходная мощность турбины снижается и скорость подачи падает. Без уравнительного объема DFT из конденсатора вытягивается меньше воды, уровень конденсата повышается, потенциально закрывая трубки конденсатора и снижая способность конденсатора поддерживать вакуум. Если уровень поднимется достаточно высоко, вакуум может быть потерян и/или вода может попасть (и повредить) лопатки турбины, поскольку турбина обычно расположена непосредственно над конденсатором. Питающий резервуар служит накопительным объемом для сбора избыточного конденсата и предотвращения потери вакуума.

Ссылки

Принципы военно-морской техники . Бюро военно-морского персонала ВМС США . 1970. стр. 354–356 . Проверено 20 января 2024 г. ( Типография правительства США )