Назначение, типы конденсаторов и конденсационных установок, их режимные показатели и особенности эксплуатации. 3 страница

Гидравлическое сопротивление конденсатора. Гидравлическое сопро­тивление конденсатора, или потерю напора H, кПа, при проходе через конденсатор охлаждающей воды можно представить как сумму потери напора hi на трение в прямых участ­ках труб, местных сопротивлений h2 при входе и выходе воды из. труб и сопротивления Δp водяных камер

В двухходовых главных конденсаторах транспортных судов с паротурбинными установками гидравлическое сопротивление со­ставляет 29,5—49 кПа (3—5 м вод. ст.). Главный циркуляционный насос, мощность которого составляет примерно 1,5—2% мощности главной турбины,— один из основных потребителей энергии из числа вспомогательных механизмов. Поэтому гидравлическое со­противление конденсатора, как и сопротивление трубопроводов циркуляционной системы, всегда стремятся снизить. Это дости­гают, в частности, обеспечением плавного входа воды в трубы, от­работкой формы и объема водяных камер, формы и расположе­ния патрубков для подвода и отвода охлаждающей воды. Для этого применяют гидравлическое моделирование, например метод продувки модели воздухом.

Отлив охлаждающей воды за борт осуществляется ниже ватер­линии. Это удобнее в эксплуатации и не вызывает увеличения ста­тического напора циркуляционного насоса.

Циркуляционные насосы и регулирование их производительно­сти. На транспортных судах устанавливают один (иногда два) главный циркуляционный насос, в качестве которого, как правило, используют вертикальный электроприводный одноступенчатый центробежный насос. В установках большой мощности применяют и осевые (пропеллерные) насосы.

Центробежные циркуляционные насосы, устанавливаемые ниже ватерлинии, работают с подпором и при небольших напорах, по­этому они выполняются одноступенчатыми с большим коэффициен­том быстроходности (250—500) и высоким к. п. д. (0,80—0,88).

Циркуляционные насосы выполняются преимущественно с дву­сторонним всасыванием. Корпуса циркуляционных насосов обычно чугунные с разъемом в вертикальной плоскости, рабочие колеса бронзовые. Корпуса насосов небольшой производительности тоже часто изготовляют из бронзы.

Для повышения экономичности установки, предотвращения чрезмерных термических направлений в трубах конденсатора и предупреждения повышенного переохлаждения конденсата при плавании в районах с низкой температурой забортной воды и ра­боте с пониженной мощностью количество воды, прокачиваемой через конденсатор, уменьшается против номинального.

Применяются следующие способы регулирования производи­тельности циркуляционных насосов и количества прокачиваемой через конденсатор охлаждающей воды: дроссельное, путем измене­ния частоты вращения насоса, а также выключения одного из параллельно работающих циркуляционных насосов. Нельзя применять дроссели­рование всасывающей магистрали насоса, так как в этом случае возможен переход на режим кавитации и срыв подачи насоса.

Электроприводные центробежные циркуляционные насосы, ра­ботающие на переменном токе, обычно выполняют двух- или трех-скоростными. Регули­рование производительности путем изменения частоты вращения насоса более экономично, так как с уменьшением производитель­ности снижаются создаваемый напор (H"<H'<H), а следова­тельно, и мощность насоса.

Самопроточная циркуляция. При применении самопроточной циркуляции для прокачивания забортной охлаждающей воды че­рез главный конденсатор используется динамический напор набе­гающего потока, который образуется в результате движения судна. Приемному и отливному патрубкам придается форма, при которой этот динамический напор эффективно преобразуется в статический.

На рис. 38 показана схема расположения самопроточного кон­денсатора на построенном в 1964 г. танкере «Ялта» мощностью ГТЗА 12 150 кВт. Расположенный поперек судна одноходовой кон­денсатор 3 жестко установлен на фундаменте, поэтому на паро-приемном патрубке предусмотрен компенсатор.

При переднем ходе судна охлаждающая забортная вода с до­статочной скоростью поступает через расположенный в днище корпуса приемный патрубок 5 и удаляется через отливной патрубок 1, снабженный козырьком. Одновременно через патрубок 6 забортная вода подается в маслоохладители. При маневрах забортная вода подается через патрубок 4 вспомогательным циркуляционным насо­сом. Клинкеты 2 предназначены для отключения конденсатора.

Испытания самопроточного конденсатора на танкере «Ялта» по­казали, что при снижении скорости до 16 уз и от 10 до 4 уз повы­шения давления в конденсаторе не наблюдалось. Это объясняется тем, что с понижением скорости судна уменьшается количество охлаждающей воды и пара, поступающего в конденсатор. Однако в интервале скоростей от 10 до 16 уз замечалось некоторое ухуд­шение вакуума в конденсаторе. Обычное маневрирование судна не требовало включения в действие вспомогательного циркуляцион­ного насоса.

Применение самопроточной циркуляции увеличило сопротивле­ние воды движению судна, что потребовало увеличения мощности ГТЗА, по опубликованным данным, на 27 кВт. При использовании же обычной принудительной циркуляции мощность циркуляцион­ного насоса составила бы около 92 кВт.

Возможна схема самопроточной циркуляции, при которой в приемном патрубке конденсатора устанавливается осевой насос, автоматически включающийся при маневрах, ходе судна назад, а также вперед с малой скоростью. Во время действия самопроточ­ной циркуляции для уменьшения потери напора этот насос рабо­тает с пониженной частотой вращения.

Таким образом, применение самопроточной циркуляции дает экономию расхода топлива до 0,5% и исключает необходимость постоянной работы циркуляционного насоса — одного из крупных потребителей электроэнергии. Кроме того, несколько меньшей мо­жет быть мощность электростанции, так как вспомогательный циркуляционный насос потребляет меньше электроэнергии и вклю­чается лишь при маневрах. Однако капитальные затраты при при­менении самопроточной циркуляции несколько больше, чем при обычной системе циркуляции.

Во многих паротурбинных установках большой мощности веду­щие зарубежные фирмы применяют самопроточную циркуляцию. На первом советском танкере дедвейтом 150000 т также пред­усмотрено применить самопроточную циркуляцию.

§ 28. КОНДЕНСАТНЫЕ НАСОСЫ И РЕГУЛИРОВАНИЕ УРОВНЯ В КОНДЕНСАТОРЕ

На современных транспортных судах применяются исключи­тельно электроприводные центробежные конденсатные насосы. Они выполняются, как правило, вертикальными и устанавливаются под конденсатором в колодцах, что позволяет располагать крылатку насоса ниже сборника конденсата. Это необходимо для создания подпора с целью обеспечения надежных условий всасывания кон-денсатного насоса. Основные требования, предъявляемые к конденсатным насосам,— надежность и безотказность их работы, исключающие затопление конденсатора конденсатом и срыв ва­куума.

Насосы, удаляющие из конденсатора под глубоким разреже­нием воду, температура которой очень близка к температуре насы­щения, надежно работают только в том случае, если давление во­ды, поступающей на его рабочее колесо, больше давления насыще­ния при температуре удаляемого конденсата. Для этого необхо­димо, чтобы подпор у конденсатных насосов составлял, по крайней мере, 4,9 кПа (0,5 м вод. ст.), а потери давления во всасывающем тру­бопроводе и приемной камере насоса были минимальными. Для уменьшения сопротивлений всасывающий трубопровод конденсатного насоса выполняют по возможности коротким, без резких изги­бов, а скорость воды в нем не должна превышать 0,5—1 м/с.

Во избежание подсоса воздуха в приемную камеру насоса саль­никовое устройство вала снабжают гидравлическим уплотнением, подавая к нему конденсат из напорной магистрали насоса; из при­емных камер насоса производят отсос паровоздушной смеси в кон­денсатор. Учитывая, что ни один другой насос на судне не может заменить главный конденсатный, на современных судах, как пра­вило, устанавливают два главных конденсатных насоса, один из которых резервный.

В паротурбинных установках конденсат обычно подается конденсатным насосом через несколько теплообменных аппаратов в деаэратор, где давление составляет 200—400 кПа, причем для создания подпора деаэратор устанавливают не менее чем на 10—14 м выше приемного патрубка питательного насоса. Поэтому общий напор, создаваемый конденсатным насосом, достигает более 500—900 кПа. При таких напорах центробежные конденсатные на­сосы выполняются двухступенчатыми, а иногда и трехступенча­тым. Рабочие колеса— наиболее ответственные детали конденсат­ных насосов — изготовляют из высокооловянистой или алюминиево-железомарганцовистой бронзы, а корпус конденсатного насоса — из бронзы или латуни.

Производительность конденсатного насоса назначается на 30—50% больше номинальной при полной нагрузке установки. Производительность электроприводных конденсатных насосов, ра­ботающих, как правило, при постоянной частоте вращения, связана с регулированием уровня в конденсаторе, которое осуществляется дросселированием напорной магистрали насоса, изменением ве­личины рециркуляции конденсата или методом саморегулирования насоса.

На рис. 39, a BCD — характеристика насоса, т. е. зависимость между его напором Я и производительностью W; AD — характери­стика сети, т. е. зависимость между расходом воды и Н. Точка D — рабочая точка насоса при максимальной его производительности Wmax. При дросселировании напорной магистрали насоса характе­ристика сети становится круче, занимая, например, положение АС, при котором производительность насоса W<Wmax.

Дроссельное регулирование обычно применяется в сочетании с регулированием величины рециркуляции конденсата (рис. 39,б). Для регулирования уровня в конденсаторе 2 служит мембранный регулятор уровня 4, сообщенный со сборником конденсата и урав­нительной трубой 3, постоянно подпитываемой конденсатом до верхнего среза. При нагрузках конденсатора от 100 до 25% макси­мальный уровень воды поддерживается за счет дроссельного регу­лирования производительности конденсатного насоса 1. Регулятор уровня при этом воздействует на регулирующий дроссельный кла­пан, установленный на напорной магистрали конденсатного на­соса. При меньших нагрузках конденсатора этот клапан остается в неизменном положении и производительность конденсатного насоса остается постоянной, т. е. равной W_min (рис. 39, а). Уровень в конденсаторе при этом поддерживается за счет рециркуляции конденсата, причем тот же регулятор уровня (рис. 39,б) воздей­ствует на регулирующий клапан рециркуляционного трубопро­вода 6. При нагрузках конденсатора больше W_min этот клапан пол­ностью закрыт, а при нагрузке, равной нулю,— полностью открыт.

Благодаря рециркуляции конденсата охлаждающей водой обес­печиваются охлаждение охладителей эжектора 5 и других теплообменных аппаратов, установленных на напорной магистрали кон­денсатного насоса, а также предупреждается возможность возник­новения кавитации при малых нагрузках конденсатора. Наряду с рассмотренной количественной рециркуляцией иногда применяют температурную рециркуляцию конденсата; она может действовать независимо, а импульсом для ее включения является повышение до некоторого заранее установленного значения температуры охлаж­дающего конденсата на выходе из теплообменных аппаратов.

Схема регулирования уровня в конденсаторе путем изменения величины рециркуляции конденсата показана на рис. 39, в. При уменьшении нагрузки уровень в нем будет снижаться, и поплавко­вый регулятор уровня увеличит открытие клапана рециркуляции, установленного на трубопроводе. Изменение величины рециркуля­ции оказывает влияние на характеристику сети, и поэтому производительность насоса также будет несколько меняться. Такую схему применяют для регулирования уровня во вспомогательных конденсаторах.

Наиболее простой метод — саморегулирование производитель­ности конденсатного насоса, когда в конденсаторе нет регулятора уровня, а на напорной магистрали насоса—регулирующих орга­нов. Конденсатный насос в этом случае работает на срывных ха­рактеристиках в кавитационном режиме и его производительность существенно зависит от геометрического подпора, т. е. от высоты уровня в конденсаторе. Поэтому при уменьшении, например, нагрузки конденсатора уровень в нем понижается, в результате чего уменьшается и производительность конденсатного насоса. При воз­растании нагрузки установки уровень в конденсаторе соответ­ственно повышается.

Схема с саморегулированием производительности конденсат­ного насоса и уровня в конденсаторе считается наиболее приемле­мой для паротурбинных установок транспортных судов, длитель­ное время работающих на режимах, близких к номинальному. Дей­ствие схемы не связано с дополнительными потерями напора или повышенными расходами. Однако из-за понижения к. п. д. конден­сатного насоса в области кавитации расход энергии на сниженных нагрузках при применении этой схемы ненамного меньше расхода энергии при использовании других схем.

При работе конденсатного насоса на кавитационных режимах на входных кромках лопаток первого рабочего колеса вследствие понижения давления начинается парообразование конденсата. По­следующая конденсация пузырьков пара приводит к местным гид­равлическим ударам, а следовательно, к так называемому кавитационному износу рабочих колес. Поэтому к качеству материала, из которого изготовляется первое рабочее колесо, при саморегулиро­вании предъявляются повышенные требования. Опыт применения системы саморегулирования производительности конденсатных на­сосов на некоторых судах, в частности на танкере «Варшава», оказался положительным.

§ 29. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ И КОНСТРУКЦИИ ПАРОСТРУЙНЫХ ВОЗДУШНЫХ ЭЖЕКТОРОВ

В судовых паротурбинных установках для удаления воздуха из конденсаторов широко применяются пароструйные воздушные эжекторы (рис. 40). В приемную камеру эжектора 3 через патру­бок 1 поступает паровоздушная смесь из конденсатора, а к соплу 2 подается рабочий пар давлением 1000—2000 кПа. В сопле рабочий пар расширяется до давления, равного давлению в приемной ка­мере (потенциальная энергия преобразуется в кинетическую). Вы­ходя из сопла с большой скоростью в виде конической струи, pабочий пар устремляется в диффузор 4, эжектируя паровоздушную смесь. Сущность этого процесса заключается в следующем. В связи с турбулентным движением потока отдельные частицы рабочего пара при поперечном перемещении в потоке выходят за пределы струи и, соприкасаясь с окружающими ее частичками паровоздуш­ной смеси, передают им свои импульсы. Одновременно в струю рабочего пара поступают частички эжектируемой паровоздушной смеси. В результате обмена масс и импульсов происходит смеше­ние потоков рабочего пара и эжектируемой паровоздушной смеси; масса смешанного по­тока возрастает, а средняя скорость снижается.

Диффузор эжектора имеет сходящуюся часть, цилиндри­ческий участок (горло) и рас­ходящуюся часть. Увеличение массы смешанного потока, т. е. присоединение к нему эжекти­руемой паровоздушной смеси, прекращается, как только сме­шанный поток займет пол­ностью одно из поперечных сечений сходящейся части или в неко­торых случаях цилиндрического участка диффузора.

В выходном сечении сопла скорость рабочего пара распределяется равномерно, но по мере присоединения к потоку паровоз­душной смеси эта равномерность нарушается. В сечении, где за­канчивается присоединение паровоздушной смеси, профиль скоростей смешанного потока еще имеет неравномерность по ра­диусу. При дальнейшем движении в диффузоре смешан­ного потока скорости его выравниваются и постепенно снижаются, а давление соот­ветственно возрастает. Из диф­фузора паровоздушная смесь поступает в охладитель эжек­тора 5, где конденсируется рабочий пар и происходит охлаждение паровоздушной смеси, удаляемой затем через патрубок 7; дренажный конденсат удаляется через патрубок 6.

На рис. 41 показано изменение давлений рабочего пара рр и па­ровоздушной смеси рсм. При расширении в сопле рабочего пара давление его снижается от 1600 до 5 кПа. В диффузоре происхо­дит повышение давления паровоздушной смеси от 5 до 30 кПа. Одноступенчатые пароструйные эжекторы устойчиво и экономично работают при степени повышения давления паровоздушной смеси до 6—8. При давлении в конденсаторе 3—6 кПа степень повыше­ния давления смеси в эжекторе должна составлять 18—36. Поэтому обычно применяют двухступенчатые пароструйные воздуш­ные эжекторы (рис. 42), состоящие из двух последовательно вклю­ченных первой 3 и второй 4 ступеней. Паровоздушная смесь отса­сывается из воздухоохладителей 2 конденсатора эжектором пер­вой ступени. Сжатая в эжекторе паровоздушная смесь вместе с рабочим паром поступает в охладитель 7 первой ступени, в котором большая часть пара конденсируется и происходит охлаждение воз­духа. Из охладителя паровоздушная смесь отсасывается эжекто­ром второй ступени 4 и при давлении выше атмосферного посту­пает в охладитель 6 второй ступени, где почти весь пар конденсируется. Воздух с небольшим содержанием пара удаляется из этого охладителя в атмосферу. В качестве охлаждающей воды в охлади­телях используется конденсат, удаляемый из обслуживаемого эжек­торами конденсатора 1 конденсатным насосом 8. По трубопрово­дам 5 удаляется дренажный конденсат.

Иногда применяют трехступенчатые пароструйные воздушные эжекторы, расход пара в которых может быть на 20—25% ниже, чем в двухступенчатых. В концевом охладителе эжектора .давле­ние превышает атмосферное, поэтому дренажный конденсат из него удаляется в любую открытую цистерну, расположенную ниже. Так как в промежуточных охладителях при работе эжектора уста­навливается разрежение, дренажный конденсат из них удаляется в обслуживаемый эжектором конденсатор. Чтобы вместе с дренаж­ным конденсатом из охладителей в конденсатор не возвращался воздух, обычно используют гидравлический затвор.

Сопла рабочего пара пароструйных воздушных эжекторов изго­товляют из нержавеющей стали, а диффузоры из латуни и, реже, из чугуна. Корпуса охладителей обычно выполняют стальными сварными, а трубные доски—латунными или стальными. Трубы применяются латунные или мельхиоровые, крышки водяных камер обычно чугунные, стальные сварные или из алюминиевых сплавов, например силумина. Корпуса вспомогательных эжекторов иногда изготовляют из цветных металлов.

На рис. 43 показан вертикальный сдвоенный главный двухсту­пенчатый пароструйный воздушный эжектор производительностью 24 кг/ч сухого воздуха, установленный на танкере «Дружба». Каж­дая ступень эжектора имеет по два комплекта сопл и диффузоров и лишь по од­ному охладителю. Второй комплект — резервный.

На рис. 44 показан трех­ступенчатый главный паро­струйный воздушный эжек­тор производительностью 32 кг/ч сухого воздуха, установленный на танкерах типа «Прага». Стальные сварные корпуса трех охла­дителей эжекторов имеют общие стальные трубные доски и общие крышки во­дяных камер 11 и 14, изготовленные из алюминиевого сплава. Латунные трубы охладителей развальцованы в трубных досках. Латунные охлаждаемые диффу­зоры установлены в стальных трубах, сопла рабочего пара изго­товлены из нержавеющей стали. Паровоздушная смесь из конден­сатора поступает в приемную камеру эжектора первой ступени через патрубок 3. Охлаждающий конденсат поступает в верхнюю водяную камеру 14 через патрубок 2, делает по два хода в трубах всех трех охладителей, затем подводится по трубе для охлаждения диффузоров 6 и удаляется через патрубок 7.

На рис. 45 показан двухступенчатый вспомогательный паро­струйный воздушный эжектор, у которого охлаждаемые диффу­зоры вмонтированы в общий корпус эжектора. Верхняя и нижняя крышки литые из алюминиевого сплава. Охлаждающий конденсат омывает снаружи диффузоры и пучки труб охладителей. Паровоз­душная смесь из эжектора первой ступени поступает в промежу­точную камеру 12 и затем через трубы охладителя в приемную ка­меру 4 эжектора второй ступени. После сжатия в этом эжекторе паровоздушная смесь поступает в промежуточную камеру 9 и в трубы охладителя второй ступени. Воздух из камеры 7 через невозвратный клапан 6 удаляется в атмосферу.

Широкое применение пароструйных воздушных эжекторов объясняется простотой их конструкции при отсутствии движущихся частей, возможностью достижения глубоких разрежений и высо­кой эксплуатационной надежностью. Коэффициент полезного дей­ствия пароструйных воздушных насосов очень низок, так как на сжатие паровоздушной смеси затрачивается лишь 2—4% кинети­ческой энергии струи выходящего из сопла рабочего пара. Однако затраты тепла, связанные с применением эжекторов, незначи­тельны (0,2—0,3% общего расхода тепла на установку), так как расход пара на главный эжектор невелик, а тепло, отдаваемое рабочим паром при его конденсации в охладителях эжекторов, используется для подогрева конденсата.

§ 32. ВОДОСТРУЙНЫЕ ВОЗДУШНЫЕ ЭЖЕКТОРЫ

И ЭЛЕКТРОПРИВОДНЫЕ ВАКУУМНЫЕ НАСОСЫ

Для удаления воздуха из кондесаторов вакуумных испаритель­ных установок на теплоходах широко применяются водоструйные воздушные эжекторы и электроприводные вакуумные насосы.

На рис. 51 показан водоструйный эжектор, применяемый в ис­парительных установках фирмы Атлас. Через патрубок 3 к эжек­тору подается рабочая забортная вода под давлением около 400 кПа. В сопле 5 потенциальная энергия рабочей воды преобра­зуется в кинетическую. Выходя из сопла с большой скоростью, струя воды увлекает паровоздушную смесь, поступающую из кон­денсатора через патрубок 1 и невозвратный клапан 2. Смесь рабо­чей воды и отсасываемого воздуха подается в диффузор 4, где ско­рость смеси снижается, а давление возрастает, иначе говоря, ки­нетическая энергия преобразуется в потенциальную.

Электроприводные вакуумные насосы применяются преимуще­ственно водокольцевого типа. Для обеспечения сжатия, уплотне­ния и охлаждения к таким насосам подается вода.

Для обслуживания испарительной установки на теплоходах типа «Выборг» применяется элек­троприводной вакуумный насос производитель­ностью 63 м3/ч при напоре 294 кПа. Насос двух­ступенчатый сдвоенный приводится в. действие электродвигателем мощностью 4,4 кВт с часто­той вращения 2450 об/мин.

Расход энергии на воздухоотсасывающие устройства в испарительных установках на теп­лоходах относительно невелик, поэтому ири вы­боре их типа исходят из соображений простоты конструкции, надежности и удобства в эксплуа­тации. С этой точки зрения водоструйные эжек­торы имеют преимущества перед электропривод­ными вакуумными насосами. Пароструйные воздушные эжекторы, получившие широкое распространение на судах с паротурбинными уста­новками, так же надежны, как и водоструйные. К достоинствам вакуумных насосов отно­сится постоянство их объемной производительно­сти при изменении давления в конденсаторе, благодаря чему обес­печивается надежное поддержание разрежения с вдвое меньшей затратой времени на достижение вакуума при вводе установки в действие.

Электроприводные вакуумные насосы предусмотрено использо­вать для обслуживания главного конденсатора на отечественном танкере дедвейтом 150000 т. Применение вакуумных насосов на­ряду с электроприводным и эксгаустерами для отсоса пара от уплотнений турбин позволяет упростить трубопроводы и тепловую схему паротурбинной установки.

ГЛАВА XIV. ЭКСПЛУАТАЦИЯ КОНДЕНСАЦИОННЫХ УСТАНОВОК

§ 62. ХАРАКТЕРИСТИКИ КОНДЕНСАТОРОВ

При хорошем эксплуатационном состоянии конденсатора, отсутствии чрезмерных подсосов воздуха и исправном пароструй­ном воздушном эжекторе и конденсатном насосе давление, в конденсаторе р зависит от его паровой нагрузки q_П, темпера­туры t₁ и количества охлаждающей воды W или кратности циркуляции m. Графики, построенные в виде зависимости р = f(t₁ , W, q_П) или p = f(t₁ , m, q_П), называют характеристиками конденса­тора.

Характеристики конденсатора можно построить на основании опытных данных, в частности по значениям наименьшей разности температур δt = t_Н—t₂, тщательно замеренным при испытании установки, либо получить расчетным путем.

На рис. 103 приведены характеристики конденсатора (F = 1290 м2), построенные расчетным путем по рассмотренному ме­тоду. На паротурбинных судах ГТЗА длительное время работают с неизменной мощностью; в наиболее широких пределах обычно меняется температура забортной воды t₁. Поэтому характеристики конденсатора удобно строить в виде графиков p=f(t₁). На рис. 103, а такие графики приведены для режимов, характеризуе­мых удельной паровой нагрузкой конденсатора q_П, = 31 и 15,5 кг/(м2-ч) при значениях расходов охлаждающей воды, определяемых скоростью ее в трубах: w = 2,1 м/с (сплошные линии) и w = 1 м/с (пунктирные линии). Кратность циркуляции m на этих режимах составляла от 52 до 218. На рис. 103,б характеристики в виде графиков р=f(q_П) даны для четырех значений t₁ и при тех же значениях w.

§ 63. РЕЖИМЫ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ПАРОСТРУЙНЫХ ВОЗДУШНЫХ ЭЖЕКТОРОВ

Работа ступени эжектора зависит от степени повышения дав­ления смеси Рз/Ро или при неизменном давлении всасывания Ро — от противодавления Р3, т. е. давления за диффузором. Различают два режима работы ступени эжектора: предельный, когда действи­тельное противодавление Р3 не превышает предельного противодав­ления Рз пр, т. е. когда Рз ≤ Рзпр, и допредельный, когда Рз>Рз пр.

При работе ступени эжектора на предельном режиме в одном из сечений камеры смешения или диффузора устанавливается критическая скорость эжектируемой паровоздушной смеси или сме­шанного потока. Поэтому производительность ступени эжектора яв­ляется предельной, т. е. максимально возможной при данном дав­лении всасывания Р0 и не меняется с изменением действительного противодавления Р3 (если только Рз ≤ Рз пр). При работе на допре­дельном режиме, когда Р3 > Рз пр, производительность ступени эжек­тора меньше предельной, причем чем выше действительное проти­водавление Рз, тем меньше производительность при прочих неиз­менных условиях.

Один из важнейших показателей, определяющий режим паро­струйного воздушного эжектора и конденсационной установки, — абсолютное давление всасывания его первой ступени р0. Это давление зависит oт температуры удаляемой из конденсатора паровоздушной смеси; количества воздуха в этой смеси; параметров рабочего пара; температуры и количества охлаждающего конден­сата, поступающего в охладители.

В эксплуатации начальные параметры рабочего пара р и t обычно поддерживают неизменными, а количество G_К и темпе­ратура t_К1 охлаждающего конденсата меняются в таких пределах, что их влияние на режим работы эжектора незначительно. По­этому характеристики пароструйного воздушного эжектора строят в виде зависимостей давления всасывания первой ступени ро от количества воздуха G_В в отсасываемой эжектором паровоздушной смеси и ее температуры t_см при неизменных р, t, G_К и t_К1.

§ 64. ОБСЛУЖИВАНИЕ ПАРОСТРУЙНЫХ ВОЗДУШНЫХ ЭЖЕКТОРОВ

При неисправности или нарушении режима любой ступени пе­регрузка эжектора может произойти преждевременно (при количе­стве воздуха меньше расчетного). Это может быть вызвано: -недостаточным расходом рабочего пара на одну или не­сколько ступеней;

-ухудшением условий теплообмена в промежуточных охлади­
телях эжекторов;

-рециркуляцией паровоздушной смеси или подсосами воздуха
через неплотности эжекторов;

-неправильной установкой сопла рабочего пара вдоль оси диффузора или под углом к оси диффузора;

-повышенным сопротивлением охладителей или атмосферного клапана.

Уменьшение расхода рабочего пара на ступень эжектора может произойти в результате засорения окалиной, накипью или частич­ками прокладок сопл рабочего пара или сеток фильтров на паро­проводе, понижения давления или повышения температуры рабо­чего пара, уменьшения площади минимального сечения сопла из-за отложения солей. Уменьшение расхода рабочего пара влечет сни­жение предельного противодавления ступени эжектора.

Ухудшение условий теплообмена в охладителях эжекторов мо­жет быть вызвано уменьшением расхода или повышением температуры охлаждающего конденсата, загрязнением поверхности охлаждения, засорением или заглушкой части труб, затопле­нием парового пространства конденсатом, чрезмерным расходом ра­бочего пара, например, из-за износа сопл. Ухудшение теплообмена в промежуточных охладителях эжекторов вызывает повышение тем­пературы удаляемой из них паровоздушной смеси и, следова­тельно, давления всасывания последующей ступени эжектора.

Рециркуляция паровоздушной смеси возможна через неплот­ности перегородок, разделяющих всасывающие и нагнетательные полости ступени эжектора, через неплотно закрытые задвижки не­работающего резервного эжектора или через неудовлетворительно действующую дренажную систему. Подсосы воздуха возможны при не­плотности соединений эжектора, нахо­дящихся под разрежением. При ре­циркуляции паровоздушной смеси и подсосах воздуха одна или несколько ступеней эжектора работают с повы­шенной производительностью.