Котел с принудительной циркуляцией

Котел с принудительной циркуляцией – это котел, в котором для циркуляции воды внутри котла используется насос. Это отличается от котла с естественной циркуляцией, в котором для циркуляции воды внутри котла используется плотность тока. В некоторых котлах с принудительной циркуляцией вода циркулирует со скоростью, в двадцать раз превышающей скорость испарения. ^{[ 1 ]}

В водотрубных котлах способ рециркуляции воды внутри котла перед превращением в пар можно охарактеризовать как естественную или принудительную циркуляцию. В водотрубном котле вода циркулирует внутри до тех пор, пока давление пара воды не преодолеет давление пара внутри струйного барабана и не превратится в насыщенный пар. с принудительной циркуляцией Котел начинается так же, как и котел с естественной циркуляцией , от насоса питательной воды. Вода подается в паровой барабан и циркулирует по котлу, оставляя только пар. Отличием котла с принудительной циркуляцией является использование вторичного насоса, который циркулирует воду через котел. Вторичный насос подает 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 при ее нагревании. . То есть, когда вода нагревается и начинает превращаться в пар, плотность уменьшается, и самая горячая вода и пар попадают в верхнюю часть труб печи.

В отличие от котла с естественной циркуляцией, котел с принудительной циркуляцией использует циркуляционный насос для подачи воды, а не ждет образования перепада. Благодаря этому генераторные трубы котла с принудительной циркуляцией могут быть ориентированы так, как того требуют ограничения в пространстве. Вода забирается из барабана и прогоняется через стальные трубы. ^{[ 2 ]} Таким образом, он способен производить пар намного быстрее, чем котел с естественной циркуляцией.

Типы

Ламонт

Одним из примеров котла с принудительной циркуляцией является котел LaMont . Такие котлы используются в случаях, когда имеется высокое давление , свыше 30 мегапаскалей . ^{[ 3 ]}

Клейтон

Парогенератор с принудительной циркуляцией Clayton не имеет парового барабана в обычном понимании. Ряд небольших трубок, которые являются частью одного гигантского змеевика, обычно сделанного из стали, прокачивают питательную воду с огромной скоростью. Вода перекачивается из верхней части парогенератора вниз и наружу. Трубки расположены таким образом, что газы сгорания проходят вокруг трубки и нагревают воду. По сути, эту конструкцию лучше всего можно описать как наличие большого тонкостенного рулона труб, обернутого по окружности вертикального стального барабана, вращающегося вокруг и вниз, пока не достигнет дна. Поскольку только некоторая часть воды может превратиться в пар, важно разделить их и направить всю воду обратно, чтобы поглотить больше тепла. Если этого разделения не произойдет, повреждение системы может стоить дорого. Если пар проходит через генерирующие трубы внутри, трубы могут перегреться и стать слабыми, а если вода попадет в паровую систему, может возникнуть коррозия, гидравлический удар или другие вредные последствия. Чтобы бороться с этим, после выхода из парогенератора смесь пропускают через центробежный сепаратор пара, который и производит пар, содержание которого превышает девяносто девять процентов сухого насыщенного пара. ^{[ 4 ]} Если требуется перегретый пар , через парогенератор пропускается дополнительный змеевик. Для поддержания постоянного уровня воды в паросепараторе используется питательный насос в сочетании с системой выравнивания. Большим преимуществом этой системы является то, что пар можно генерировать очень быстро. Однако недостатком этой системы является полная зависимость от постоянной подачи питательной воды. Без постоянного снабжения система может быть подвергнута массивному и дорогостоящему повреждению. ^{[ 5 ]}

Преимущества

Трубки испарителя могут быть построены в любой ориентации. Естественная циркуляция требует вертикального трубопровода, тогда как принудительная циркуляция обеспечивает поток в любом направлении. ^{[ 6 ]}
Стенки трубы можно сделать меньшими из-за большей устойчивости к более высоким потерям давления. ^{[ 6 ]}
Котел общего назначения с принудительной циркуляцией имеет низкий коэффициент циркуляции в диапазоне от трех до десяти. Коэффициент циркуляции показывает, сколько пара производится на количество введенного 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, обеспечивающими циркуляцию, и количеством воды, циркулирующей по трубкам. ^{[ 6 ]}
Необходимые дополнительные детали; паровой барабан, циркуляционный насос и отверстия для ограничения потока приводят к увеличению стоимости котла с принудительной циркуляцией, а также к увеличению вероятности выхода из строя, что снижает их надежность по сравнению с естественной циркуляцией. ^{[ 6 ]}
Насос должен находиться под паровым барабаном, чтобы использовать давление, возникающее из-за высоты воды. Если бы насоса не было; когда вода достигает пароотделителя и вода возвращается в насос, давление в проушине рабочего колеса может стать достаточно низким, чтобы вызвать кавитацию и последующее повреждение. ^{[ 6 ]}
Поскольку имеется два насоса, управлять ими и обеспечивать их синхронную работу и сотрудничество оказывается затруднительно.
Котел не способен создавать сверхкритическое давление , поскольку выработка пара не зависит от перепада давления. ^{[ 6 ]}

См. также

Ссылки

^ Справочник оператора котлов, второе издание, Грэм и Тотман, стр. 58. ISBN 1 85333 285 2
^ Ганапати, Вишванатан (октябрь 2013 г.). «ПОНЯТИЕ О ЦИРКУЛЯЦИИ КОТЛА» (PDF) . www.che.com . Химическая инженерия . Проверено 2 апреля 2016 г.
^ 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) . Клейтон Индастриз . Клейтон Индастриз. 2008 год . Проверено 2 апреля 2016 г.
^ Хант, Эверетт К. (1999). Руководство для современного морского инженера, Том. 1 . Корнеллский морской пр. ISBN 978-0870334962 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г Себастьян, Таер (2002). Проект циркуляции пара/воды (PDF) . Публикации по энергетике и охране окружающей среды.

[1] Справочник оператора котлов, второе издание, Грэм и Тотман, стр. 58. ISBN 1 85333 285 2

[2] Ганапати, Вишванатан (октябрь 2013 г.). «ПОНЯТИЕ О ЦИРКУЛЯЦИИ КОТЛА» (PDF) . www.che.com . Химическая инженерия . Проверено 2 апреля 2016 г.

[3] Справочник Springer по машиностроению, 10 том Карл-Генрих Гроте, Эрик К. Антонссон, часть C 16.24 ISBN 978-3-540-49131-6

[4] «ПАРОВЫЕ СИСТЕМЫ CLAYTON В ЭНЕРГЕТИКЕ» (PDF) . Клейтон Индастриз . Клейтон Индастриз. 2008 год . Проверено 2 апреля 2016 г.

[5] Хант, Эверетт К. (1999). Руководство для современного морского инженера, Том. 1 . Корнеллский морской пр. ISBN 978-0870334962 .

[:0-6] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г Себастьян, Таер (2002). Проект циркуляции пара/воды (PDF) . Публикации по энергетике и охране окружающей среды.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]