Pracovní princip zařízení snižujícího teplotu a tlak
Když je dodávaná vysokoteplotní a vysokotlaká přehřátá pára dodávána do každého parního bodu, musí nejprve vstoupit do zařízení pro snížení tlaku a snížení teploty, aby se tlak a teplota přehřáté páry snížily na požadovaný stav nasycení (obvykle v blízkosti teploty nasycení 3-5 ° C) Poté je odeslána do zařízení pro výměnu tepla k použití.
Existují dvě základní formy desuperheateru.
Systém snižování tlaku a ztělesňování
Systém snižování tlaku a odhřívání
v moderní průmyslové kogeneraci a dálkovém vytápění (nebo parním) a lehkém průmyslu
elektrické, chemické, textilní a jiné podniky
jsou široce používány v tepelné technice parního tepla
parametry (tlak, teplota) pro změnu zařízení
a využití zařízení na úsporu energie z odpadního tepla
1. Bezkontaktní
Médium pro chlazení páry se nedotýká přímo přehřáté páry, která se ochlazuje. Chladicí kapaliny, plyny a pára mohou být použity jako chladicí média. Okolní vzduch lze také použít jako chladicí médium. Tento typ desuperheateru je jako plášťový a trubkový výměník tepla. Přehřátá pára vstupuje na jednu stranu výměníku tepla a chladicí médium vstupuje na druhou stranu výměníku tepla. Když je teplota přehřáté páry řízena, lze ji nastavit: průtok přehřáté páry na vstupu nebo průtok chladicího média.
2. Přímý kontakt
Médium používané k chlazení páry (obvyklá voda) se přímo mísí s přehřátou párou, jako je Venturiho a systém přímého vstřikování pro snížení teploty a snížení tlaku, jak je znázorněno na obrázku níže.
Přehřátá pára se nejprve dekomprimuje a poté vstoupí do reduktoru tlaku. Chladicí voda se přímo mísí s přehřátou párou, absorbuje teplo přehřáté páry a odpařuje se na páru. Přehřátá pára se ochladí. Určité množství chladicí vody se přidává prostřednictvím rozprašovacího a směšovacího zařízení uvnitř desuperheateru. Množství přidané chladicí vody je řízeno měřením teploty páry za odhříváku. Takže může produkovat suchou páru. Tímto způsobem lze zabránit poškození a erozi potrubí a zařízení.
Všechny přímostopé odpojovače musí rozložit přiváděnou vodu na malé kapičky, aby se zvýšil poměr povrchu a objemu vody. Čím větší je poměr povrchu a objemu vody, tím rychlejší je rychlost odpařování kapiček vody a tím rychleji bude klesat teplota páry. Proces výroby malých kapiček vody se běžně označuje jako "zamlžování". Kvalita rozprašování rozprašované do zušlechťovací vody přímo ovlivní řídicí výkon systému odhřívání. Různé typy desuperheaterů používají různé metody rozprašování vody.
Stojí za zmínku, že materializované kapičky vody se smísí s párou a odpařování kapiček vody (při chlazení parou) je proces, který vyžaduje čas a nebude dokončen okamžitě. Proto se většina procesu ztělesňování nevyskytuje uvnitř desuperheateru, ale v navazujícím potrubí výstupu desuperheateru. Proto je pro dobrou zkušenost klíčová i konstrukce navazujícího potrubí.
Jak bylo uvedeno výše, není těžké pochopit, proč kapičky chladicí vody a přehřátá pára potřebují určitou dobu, aby se dobře promíchaly. Pokud míchání není dobré, voda nemůže účinně absorbovat teplo z přehřáté páry a proces odpařování kapiček vody není dokončen, což způsobuje, že kapky vody přetékají po proudu od desuperheateru a výstupní teplota desuperheateru nemůže být řízena. Proto by měly být kapky vody zavěšeny v potrubí po proudu co nejdéle. Aby to bylo zajištěno, mělo by navazující potrubí udržovat relativně vysokou rychlost proudění, aby se udržely dostatečné turbulence v navazujícím potrubí. Tato rychlost je vyšší než průtok páry obecného systému distribuce páry. To je důvod, proč jsou desuperheatery a odpovídající potrubí obvykle (ne všechny) menší než potrubí parního distribučního systému.
Obvykle se volí zdroj vody používaný pro chlazení: doplňková voda kotle, demineralizovaná voda, deionizovaná voda a kondenzovaná voda.
Městská voda z vodovodu nebo procesní voda může být také použita, ale záleží na tvrdosti přívodu vody. Váha se může hromadit uvnitř trysky chladicí vody desuperheateru a vnitřního povrchu stěny potrubí za desuperheaterem.
Obecně platí, že čím vyšší je teplota chladicí vody, tím lépe. Je to proto, že kapičky horké vody absorbují méně tepla než kapičky studené vody, aby dosáhly teploty odpařování, takže se odpařují rychleji, což vede k účinnějšímu chladicímu efektu. Použití horké vody také snižuje množství vody dopadající na vnitřní stěnu potrubí. Proto by mělo být vodovodní potrubí izolováno. Pro průchod regulačním ventilem vody je nutná pokles tlaku. Dříve jsme řekli, že voda by měla být co nejteplejší, ale je třeba se vyhnout blikání regulačním ventilem.
Aby bylo možné stříkat chladicí vodu, musí být tlak na trysce desuperheateru roven nebo větší než tlak provozní páry v potrubí. Různé typy desuperheaterů mají různé požadavky na tlak, ale obvykle jsou nejmenší hodnoty tlaku následující:
Tlak páry tryskového desuperheateru + 0.5bar
Venturiho typ desuperheater tlak páry + 0.1bar
Desuperheater typu rozprašování páry má stejný tlak jako pára
U tryskových a Venturiho typu desuperheaterů je vyžadován maximální tlak při maximálním průtoku vody. Stojí za zmínku, že průtok vody je úměrný druhé odmocnině tlakového rozdílu mezi chladicí vodou a párou. Pokud se tedy průtok vody zvýší o 4krát, diferenční tlak se zvýší o 42 = 16.
Pokud je použito samostatné nebo pomocné čerpadlo, je nutný vratný systém, který zajistí, že čerpadlem vždy projde voda.