Принцип рада уређаја за смањење температуре и притиска
Када се испоручена прегрејана пара високе температуре и високог притиска испоручује у сваку тачку паре, она прво мора да уђе у уређај за смањење притиска и температуре да би смањио притисак и температуру прегрејане паре до потребног стања засићења (обично близу температура засићења од 3-5 степени ) Након тога се шаље у опрему за размену топлоте на употребу.
Постоје два основна облика прегрејача.
Систем за смањење притиска и прегревање
Систем за смањење притиска и прегревање
с у савременој индустријској когенерацији и даљинском грејању (или парној) и лакој индустрији
електроенергетска, хемијска, текстилна и друга предузећа
се широко користе у термотехници парне топлоте
параметри (притисак, температура) за промену уређаја
и коришћење уређаја за уштеду енергије отпадне топлоте
1. Бесконтактно
Медијум за хлађење паре не долази у директан контакт са прегрејаном паром која се хлади. Хладније течности, гасови и пара могу се користити као расхладни медији. Амбијентални ваздух се такође може користити као расхладни медијум. Овај тип прегрејача је попут измењивача топлоте са шкољком и цевима. Прегрејана пара улази на једну страну измењивача топлоте, а расхладни медијум улази на другу страну измењивача топлоте. Када се контролише температура прегрејане паре, може се подесити: проток прегрејане паре на улазу, или проток расхладног медија.
2. Директан контакт
Медијум који се користи за хлађење паре (уобичајена вода) се директно меша са прегрејаном паром, као што је Вентури и систем за смањење температуре и смањење притиска типа директног убризгавања као што је приказано на слици испод.
Прегрејана пара се прво декомпресује, а затим улази у редуктор притиска. Вода за хлађење се директно меша са прегрејаном паром, апсорбује топлоту прегрејане паре и испарава у пару. Прегрејана пара се хлади. Одређена количина воде за хлађење се додаје кроз уређај за распршивање и мешање унутар прегрејача. Количина додане воде за хлађење контролише се мерењем температуре паре низводно од прегрејача. Тако може произвести суву пару. На овај начин се могу избећи оштећења и ерозија цевовода и опреме.
Сви уређаји за прегревање воде са директним контактом морају разбити улазну воду на мале капљице како би повећали однос површине и запремине воде. Што је већи однос површине и запремине воде, то је већа брзина испаравања капљица воде и брже ће опасти температура паре. Процес производње малих капљица воде се обично назива "магљење". Квалитет атомизације распршене у воду за одзрачивање директно ће утицати на перформансе контроле система за одзрачивање. Различити типови прегрејача прихватају различите методе атомизације воде за одзрачивање.
Вреди напоменути да су материјализоване капљице воде помешане са паром, а испаравање капљица воде (приликом хлађења паром) је процес који захтева време и неће бити завршен одмах. Због тога се већина процеса прегревања не дешава унутар одозго прегрејача, већ у низводном цевоводу од излаза прегрејача. Стога, за добро искуство, дизајн низводних цевовода је такође пресудан.
Као што је горе поменуто, није тешко разумети зашто капљицама воде за хлађење и прегрејаној пари треба неко време да се добро измешају. Ако мешање није добро, вода не може ефикасно да апсорбује топлоту из прегрејане паре, а процес испаравања капљица воде није завршен, што доводи до тога да капљице воде преливају низводно од прегрејача и не може се контролисати излазна температура из прегрејача. Због тога, капљице воде треба да буду суспендоване у низводном цевоводу што је дуже могуће. Да би се то осигурало, низводни цевовод треба да одржава релативно високу брзину протока да би се одржала довољна турбуленција у низводном цевоводу. Ова брзина је већа од брзине протока паре у општем систему дистрибуције паре. Због тога су прегрејачи и одговарајуће цеви обично (не све) мање од цеви система за дистрибуцију паре.
Обично се бира извор воде који се користи за хлађење: допунска вода из котла, деминерализована вода, дејонизована вода и кондензована вода.
Може се користити и градска вода из чесме или процесна вода, али то зависи од тврдоће воде. Каменац се може акумулирати унутар млазнице воде за хлађење уређаја за прегрејавање и унутрашње површине зида цеви низводно од прегрејача.
Генерално, што је виша температура расхладне воде, то боље. То је зато што капљице топле воде апсорбују мање топлоте од капљица хладне воде да би достигле температуру испаравања, тако да оне брже испаравају, што резултира ефикаснијим ефектом хлађења. Коришћење топле воде такође смањује количину воде која пада на унутрашњи зид цеви. Због тога цевовод за довод воде треба изоловати. Потребан је пад притиска да се прође вентил за контролу воде. Раније смо рекли да вода треба да буде што топлија, али треба избегавати проливање кроз контролни вентил.
Да би се распршила расхладна вода, притисак на млазници одпрегрејача мора бити једнак или већи од притиска радне паре у цевоводу. Различити типови прегрејача имају различите захтеве за притиском, али обично су најмање вредности притиска следеће:
Притисак паре млазног прегрејача плус 0.5 бара
Притисак паре у прегрејачу вентила типа Вентури плус 0.1 бар
Распршивач паре са атомизацијом има исти притисак као и пара
За млазне и Вентури типове прегрејаче, максимални притисак је потребан при максималном протоку воде. Вреди напоменути да је брзина протока воде пропорционална квадратном корену разлике притиска између расхладне воде и паре. Према томе, ако се проток воде повећа за 4 пута, диференцијални притисак ће се повећати за 42=16.
Ако се користи самостална или бустер пумпа, потребан је повратни систем како би се осигурало да вода увек пролази кроз пумпу.