Отриманого у ВОУ

Живлення та продування ВОУ

Автоматизація роботи ВОУ та приготування дистиляту необхідної якості при найменшій швидкості накипоутворення можливі за умови підтримки у поверхневому, або адіабатному, випарнику помірного солевмісту киплячого розсолу /18/.

З цією метою у ВОУ застосовують безперервне видалення (продування) розсолу з випарника розсільним насосом, або водяним ежектором.

Кількість відведеного розсолу повинна забезпечити постійність його солевмісту у ВОУ при установленому режимі її роботи. Це означає, що розсіл, який продувається, повинен унести з собою всі солі, що виділились при випаровуванні морської води. При цьому баланс солей у випарнику поверхневої ВОУ (рис. 1.3) буде:

V₂ (S_w – S_Д) = V_пр (S_Р – S_w), (2.1)

де V₂ , V_пр – кількість води, що випаровується у випарнику 2, та розсолу, який продувається насосом 1, м³/год;

S_w, S_Р – солевміст живильної (морської) води та розсолу відповідно, мг/л;

S_Д – солевміст дистиляту, що забирається з конденсатора 3 конденсатним насосом 4, мг/л.

3

S _W

G _W V ₂

1 V _ПР 4

S _Д

S_Р

Рис. 2.1. – Схема продування випарника

1 – насос, 2 – випарник, 3 – конденсатор, 4 – конденсатний насос

Нехтуючи солевмістом дистиляту, який приблизно в 10 тис. разів менший S_w, а також неоднаковістю густин розсолу і морської води, вираз (2.1) можна переписати так:

G₂S_w = G_пр (S_Р – S_w), (2.2)

де G₂, G_пр – кількість вторинної пари та продуваємого розсолу відповідно, кг/год.

Відношення G_пр / G₂ називають коефіцієнтом продування ε.

ε = G_пр / G₂ = S_w / (S_Р – S_w) (2.3)

Вираз (2.4) встановлює залежність солевмісту розсолу від коефіцієнта продування і солевмісту живильної (морської) води:

S_Р = [(1 + ε) S_w] / ε (2.4)

Кількість живильної води G_W, кг/год, визначається за формулою:

G_w = G₂ + G_пр = G₂ (1 + ε) (2.5)

У відповідності з виразом S_Д = (1 – х) S_Р встановлено, що для отримання якісного дистиляту з загальним солевмістом S_Д ≤ 10мг/л необхідно, щоб загальний солевміст розсолу був S_Р ≤ 50г/л, а ступінь сухості вторинної пари була не нижчою, ніж х = 0,9998. З урахуванням того, що загальний солевміст океанської води S_w ≈ 35г/л, із виразу (2.3) виходить, що коефіцієнт продування випарника повинен бути не нижчим за ε = 2,33.

Для ВОУ поверхневого типу приймають ε = 3…4; для одноступінчас-тих та багатоступінчастих адіабатних ε = 20…40 відповідно.

Збільшення солевмісту розсолу призводить до підвищення солевмісту дистиляту і порушує стабільність роботи ВОУ через збільшення кількості піни на поверхні випаровування та коливання рівня розсолу у поверхневому випарнику.

3 Фактори, що визначають якість дистиляту,

Якість дистиляту оцінюють за його солевмістом, який прямо пропорціонально залежить від вологості вторинної пари та солевмісту розсолу /18/.

У поверхневих ВОУ зволоження вторинної пари здійснюється в результаті потрапляння у паровий простір випарника крапель киплячого розсолу. Кількість крапель цього розсолу залежить від режиму його кипіння та питомого навантаження ВОУ.

При ядерному кипінні, коли різниця температур гріючої поверхні та вторинної пари Δ t ≤ 20°С, генеруються невеличкі бульбашки вторинної пари, що супроводжується незначним унесенням крапель розсолу у паровий простір випарника.

При Δ t > 20°С і тиску, близькому до атмосферного, та чистій теплообмінній поверхні, у випарнику виникає інтенсивне плівкове кипіння з більш крупними паровими бульбашками, які, прориваючись крізь дзеркало випаровування, створюють сплески та фонтануючі потоки. Це сприяє унесенню вторинною парою крапель розсолу збільшеного розміру та інтенсивному її зволоженню. З метою зменшення вологості вторинної пари на шляху її проходження до конденсатора встановлюють відбійний щит.

Зі збільшенням напруження дзеркала випаровування, під яким розуміють відношення об’єму вторинної пари, що генерується на протязі години, до вільної поверхні розсолу у випарнику, вологість пари збільшується. Вологість вторинної пари збільшується також зі збільшенням навантаження парового об’єму випарника – величини, що визначається відношенням об’єму отриманої за годину пари до об’єму парового простору. Збільшення інтенсивності випаровування морської води призводить до збільшення солевмісту дистиляту через спінювання киплячого розсолу та винесення пластівців піни у паровий простір випарника.

Прийнятна для поверхневих ВОУ вологість вторинної пари (0,01%) дає змогу отримати дистилят високої якості при наступних режимних показниках: різниці температур гріючого середовища і вторинної пари 15…20°С; висоті парового простору не менше 0,8м; швидкості вторинної пари не більше 2,5м/с. При цьому навантаження парового об’єму і напруження дзеркала випаровування знаходяться у межах відповідно 4000…10000м³/(м³∙год) і 5000…9000м³/(м³∙год) (більші навантаження характерні для глибоковакуумних ВОУ). Застосовуючи спосіб промивки вторинної пари або спосіб двократного випаровування морської води, отримують дистилят підвищеної якості з вмістом хлоридів біля 0,05…0,1мг/л. Перший спосіб передбачає штучне зволоження вторинної пари промивальним дистилятом, витрата якого складає 3…10% продуктивності ВОУ. Другий спосіб забезпечує високу якість дистиляту і на стаціонарних, і на перехідних режимах ВОУ.

Дистилят підвищеної якості застосовують у котлах з тиском пари р_п > 7,0МПа.

Дата добавления: 2014-12-26