Principi de funcionament del dispositiu reductor de temperatura i pressió
Quan el vapor sobreescalfat d'alta temperatura i alta pressió subministrat s'entrega a cada punt de vapor, primer ha d'entrar al dispositiu de reducció de pressió i reducció de temperatura per reduir la pressió i la temperatura del vapor sobreescalfat per apropar-se a l'estat de saturació requerit (generalment a prop de la temperatura de saturació de 3-5 grau ) Després d'això, s'envia a l'equip d'intercanvi de calor per utilitzar-lo.
Hi ha dues formes bàsiques de desescalfador.
Sistema de reducció de pressió i desescalfament
Sistema de reducció de pressió i desescalfament
s en la cogeneració industrial moderna i la calefacció urbana (o vapor) i la indústria lleugera
empreses d'energia elèctrica, química, tèxtil i altres
s'utilitzen àmpliament en l'enginyeria tèrmica d'una calor de vapor
paràmetres (pressió, temperatura) per canviar el dispositiu
i ús de dispositius d'estalvi d'energia de calor residual
1. Sense contacte
El medi per refredar el vapor no entra directament en contacte amb el vapor sobreescalfat que es refreda. Els líquids, els gasos i el vapor més freds es poden utilitzar com a mitjans de refrigeració. L'aire ambient també es pot utilitzar com a mitjà de refrigeració. Aquest tipus de desescalfador és com un intercanviador de calor de carcassa i tub. El vapor sobreescalfat entra per un costat de l'intercanviador de calor i el medi de refrigeració entra a l'altre costat de l'intercanviador de calor. Quan es controla la temperatura del vapor sobreescalfat, es pot ajustar: el flux del vapor sobreescalfat a l'entrada o el flux del medi de refrigeració.
2. Contacte directe
El medi utilitzat per refredar el vapor (aigua habitual) es barreja directament amb el vapor sobreescalfat, com el Venturi i el sistema de reducció de la temperatura i la pressió d'injecció directa, tal com es mostra a la figura següent.
El vapor sobreescalfat es descomprimeix primer i després entra al reductor de pressió. L'aigua de refrigeració es barreja directament amb el vapor sobreescalfat, absorbeix la calor del vapor sobreescalfat i s'evapora en vapor. El vapor sobreescalfat es refreda. S'afegeix una certa quantitat d'aigua de refrigeració a través del dispositiu d'atomització i mescla dins del desescalfador. La quantitat d'aigua de refrigeració afegida es controla mesurant la temperatura del vapor aigües avall del desescalfador. Així pot produir vapor sec. D'aquesta manera, es poden evitar danys i erosions de canonades i equips.
Tots els desescalfadors de contacte directe han de trencar l'aigua entrant en petites gotes per augmentar la relació superfície/volum de l'aigua. Com més gran sigui la relació superfície/volum de l'aigua, més ràpida serà la velocitat d'evaporació de les gotes d'aigua i més ràpid baixarà la temperatura del vapor. El procés de producció de petites gotes d'aigua es coneix comunament com a "boira". La qualitat de l'atomització ruixada a l'aigua de desescalfament afectarà directament el rendiment de control del sistema de desescalfament. Els diferents tipus de desescalfadors adopten diferents mètodes d'atomització d'aigua de desescalfament.
Val la pena assenyalar que les gotes d'aigua materialitzades es barregen amb vapor, i l'evaporació de les gotes d'aigua (mentre es refreden amb vapor) és un procés que requereix temps i no es completarà a l'instant. Per tant, la major part del procés de desescalfament no es produeix dins del desescalfador, sinó a la canonada aigües avall de la sortida del desescalfador. Per tant, per a una bona experiència, el disseny de la canonada aigües avall també és crucial.
Com s'ha esmentat anteriorment, no és difícil entendre per què les gotes d'aigua de refrigeració i el vapor sobreescalfat necessiten un període de temps per barrejar-se bé. Si la barreja no és bona, l'aigua no pot absorbir efectivament la calor del vapor sobreescalfat i el procés d'evaporació de les gotes d'aigua no s'ha completat, fent que les gotes d'aigua es desbordin aigües avall del desescalfador i la temperatura de sortida del desescalfador no es pot controlar. Per tant, les gotes d'aigua s'han de suspendre a la canonada aigües avall durant el màxim de temps possible. Per garantir-ho, la canonada aigües avall ha de mantenir una velocitat de flux relativament alta per mantenir una turbulència suficient a la canonada aigües avall. Aquesta velocitat és superior al cabal de vapor d'un sistema general de distribució de vapor. És per això que els desescalfadors i les canonades corresponents solen ser (no totes) més petites que les canonades del sistema de distribució de vapor.
Se sol seleccionar la font d'aigua utilitzada per a la refrigeració: aigua d'aportació de caldera, aigua desmineralitzada, aigua desionitzada i aigua condensada.
També es pot utilitzar aigua de l'aixeta de la ciutat o aigua de procés, però depèn de la duresa del subministrament d'aigua. L'escala es pot acumular a l'interior del broquet d'aigua de refrigeració del desescalfador i la superfície de la paret interior de la canonada aigües avall del desescalfador.
En general, com més alta sigui la temperatura de l'aigua de refrigeració, millor. Això es deu al fet que les gotes d'aigua calenta absorbeixen menys calor que les gotes d'aigua freda per assolir la temperatura d'evaporació, de manera que s'evaporen més ràpidament, donant lloc a un efecte de refrigeració més eficient. L'ús d'aigua calenta també redueix la quantitat d'aigua que cau a la paret interior de la canonada. Per tant, la canonada de subministrament d'aigua s'ha d'aïllar. Es requereix una caiguda de pressió per passar la vàlvula de control d'aigua. Hem dit anteriorment que l'aigua ha d'estar el més calenta possible, però s'ha d'evitar el pas per la vàlvula de control.
Per polvoritzar aigua de refrigeració, la pressió a la boquilla del desescalfador ha de ser igual o superior a la pressió del vapor de funcionament a la canonada. Els diferents tipus de desescalfadors tenen diferents requisits de pressió, però normalment, els valors de pressió més petits són els següents:
Pressió de vapor del desescalfador de raig més 0,5 bar
Pressió de vapor de desescalfador tipus Venturi més 0,1 bar
El desescalfador d'atomització de vapor té la mateixa pressió que el vapor
Per als desescalfadors tipus jet i Venturi, es requereix la màxima pressió al màxim cabal d'aigua. Val la pena assenyalar que el cabal d'aigua és proporcional a l'arrel quadrada de la diferència de pressió entre l'aigua de refrigeració i el vapor. Per tant, si el cabal d'aigua augmenta 4 vegades, la pressió diferencial augmentarà en 42=16.
Si s'utilitza una bomba autònoma o de reforç, cal un sistema de retorn per garantir que sempre hi passi aigua per la bomba.