ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Паровые котлы с регулированием температуры пара в широких пределах из "Установки для нагрева химической аппаратуры высокотемпературными органическими теплоносителями " Ограниченная возможность регулирования температуры пара путем дросселирования его во внешнем циркуляционном контуре в ряде случаев препятствует применению дифенильной смеси в паровой фазе в качестве теплоносителя. [c.52] Это обстоятельство является одной из основных причин, снижающих преимущества парового обогрева перед жидкостным. [c.52] Изменение эф ктивной поверхности нагрева котла в процессе его работы наиболее просто можно осуществить в котле с двумя независимыми (раздельными) поверхностями нагрева, в каждой из которых вырабатывается пар своих параметров. [c.53] Одна из парообразующих поверхностей имеет огневой обогрев, т. е. является поверхностью нагрева обычного котла, оборудованного топкой. Пар, вырабатываемый в этом котле, идет на обогрев второй парообразующей поверхности. Конструктивно эта парообразующая поверхность выполнена в виде нескольких параллельно включенных испарительных элементов. [c.53] Первичный пар из котла поступает в испарительные элементы, конденсируется в них и в виде конденсата полностью возвращается в котел. [c.53] Схематическое изображение испарительного элемента приведено на фиг. 40. [c.53] Первичный пар дифенильной смеси, вырабатываемый в котле 1, по трубопроводу 3 поступает в теплообменное устройство 6 испарительного элемента, в котором пар конденсируется и конденсат стекает по трубе 2 обратно в паровой котел У. Так как объем теплообменного устройства значительно меньше объема жидкости в барабане котла 1, то уровень жидкости в последнем всегда будет находиться практически на одной отметке, что совершенно исключает возможность ухода жидкости из барабана. Это обстоятельство имеет чрезвычайно большое практическое значение для котлов с огневым обогревом, большинство аварий в которых происходит по причинам чрезмерного снижения уровня жидкости в барабане котла. [c.53] В теплообменном устройстве с одной стороны поверхности нагрева происходит конденсация первичного пара, а с другой стороны на стенке 5 — кипение дифенильной смеси. Образующийся вторичный пар по паропроводу поступает к потребителям тепла. Конденсат возвращается в испарительный элемент по конденсатопроводу 7. [c.53] Изменение сопротивления циркуляционного контура первичного пара с помощью дросселирующего органа 9 приводит к изменению положения уровня жидкости (конденсата первичного пара) в теплообменном устройстве, а следовательно, к изменению величины поверхности нагрева, омываемой конденсирующимся первичным паром. [c.54] Решение вопроса регулирования температуры пара в широких пределах возможно благодаря тому, что температура (давление) пара в испарительном элементе 4 зависит от положения уровня конденсата в замкнутом циркуляционном контуре (т. е. от величины поверхности нагрева теплообменного устройства 6). Эта зависимость может быть выражена в математической форме. [c.54] Ниже путем подробного анализа автором показана возможность создания и практического использования котла, позволяющего осуществлять регулирование в широких пределах температуры пара без пережога кипятильных трубок выведены формулы, позволяющие производить все необходимые теплотехнические расчеты и определять колебания уровня жидкости при изменении температуры теплоносителя в заданных пределах. [c.54] Предположим, что при максимальной требуемой температуре вторичного пара испарительном элементе 4 (температуре tf соответствует давление Ро) и при постоянном расходе тепла во внешнюю сеть 8 уровень жидкости (конденсата первичного пара) в теплообменном устройстве 6 располагается на отметке Во- В этом случае все пространство теплообменного устройства 6 будет заполнено паром. [c.54] Заметим, что гидравлическое сопротивление контура первичного теплоносителя, возникающее при непрерывном перемещении в нем пара и конденсата, уравновешивается статическим напором Лц, величина которого, как известно, зависит от сопротивления системы и от разности удельных весов жидкости и пара. Предположим далее, что при неизменном потреблении тепла аппаратами требуется снизить температуру вторичного пара с о До которой будет соответствовать новое (меньшее) давление насыщенного пара р . Понижение давления с ро до р достигается частичным прикрытием дросселирующего органа 9, который получает соответствующий импульс с технологического теплопотребляющего аппарата. Частичное прикрытие дроссельного органа вызывает увеличение сопротивления трубопровода 3, благодаря чему положение уровня конденсата в нем переместится с отметки Во ДО отметки В . При этом произойдет затопление нижней части поверхности нагрева теплообменного устройства 6 на высоту и уменьшение поверхности нагрева, омываемой паром, на величину Таким образом, в испарительном элементе 4 поверхность, омываемая паром, уменьшится с Р(, до Р . [c.54] Зависимость между изменением размера поверхности нагрева испарительного элемента и температурой (давлением) вторичного пара определяется на основании следующего. [c.55] Зависимость расхода тепла от двух переменных величин значительно усложняет задачу. Поэтому следует исключить переменную D, условно приведя ее к весовому расходу пара при максимальном давлении. Состояние системы при максимальном давлении вторичного пара 1 является исходным (краевым), в котором величины D и г постоянны по отношению к промежуточным состояниям системы. [c.56] Полный дифференциал переднего количества вторичному пару тепла будет, очевидно, определяться суммой частных дифференциалов, т. е. [c.57] Полученное нами уравнение (25) и является общим видом уравнения, связывающего изменение поверхности нагрева в испарительном элементе с изменением температуры вторичного пара. [c.59] Напомним, что за исходное (краевое) состояние нами принята точка кипения дифенильной смеси, соответствующая максимальному давлению вторичного пара, которое можно получить при условии омывания первичным паром всей поверхности нагрева В качестве этой исходной (максимальной) температуры вторичного пара примем = 370°, которой соответствует г у = 54 ккал кг. [c.59] Минимальное же значение получается при максимальной разности между температурами t я ti- Минимал1 ной температурой, при которой пар дифенильной смеси применяется в производственных условиях, является, как правило, температура ее кипения при давлении 1 ama. Эта температура примерно равна / = 260° С. [c.61] Выше уже отмечалось, что импульсом для изменения сопротивления замкнутого контура служит поворот заслонки дросселя. Пределы, в которых путем дросселирования возможно изменение статического напора видны из следующего. [c.62] Вернуться к основной статье