Sıcaklık ve basınç düşürme cihazının çalışma prensibi
Tedarik edilen yüksek sıcaklık ve yüksek basınçlı kızgın buhar her bir buhar noktasına teslim edildiğinde, öncelikle aşırı ısıtılmış buharın basıncını ve sıcaklığını gerekli doyma durumuna (genellikle 3-5 derece doyma sıcaklığı ) Daha sonra kullanılmak üzere ısı eşanjör ekipmanına gönderilir.
Buhar soğutucunun iki temel biçimi vardır.
Basınç Düşürme ve Kızgınlık Giderme Sistemi
Basınç düşürme ve desuperheating sistemi
modern endüstriyel kojenerasyon ve bölgesel ısıtma (veya buhar) ve hafif sanayide
elektrik, kimya, tekstil ve diğer işletmeler
bir buhar ısısının termal mühendisliğinde yaygın olarak kullanılır
cihazı değiştirmek için parametreler (basınç, sıcaklık)
ve atık ısı enerji tasarrufu sağlayan cihazın kullanımı
1. Temassız
Buharı soğutmak için kullanılan ortam, soğutulmakta olan aşırı ısıtılmış buharla doğrudan temas etmez. Soğutucu sıvılar, gazlar ve buharın tümü soğutma ortamı olarak kullanılabilir. Ortam havası ayrıca bir soğutma ortamı olarak da kullanılabilir. Bu tip buhar soğutucu, bir kabuk ve borulu ısı eşanjörüne benzer. Kızgın buhar, ısı eşanjörünün bir tarafından girer ve soğutma ortamı, ısı eşanjörünün diğer tarafından girer. Kızgın buharın sıcaklığı kontrol edildiğinde, ayarlanabilir: aşırı ısıtılmış buharın girişteki akışı veya soğutma ortamının akışı.
2. Doğrudan iletişim
Buharı soğutmak için kullanılan ortam (normal su), aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi Venturi ve doğrudan enjeksiyon tipi sıcaklık düşürme ve basınç düşürme sistemi gibi aşırı ısıtılmış buharla doğrudan karıştırılır.
Kızgın buhar önce sıkıştırılır ve ardından basınç düşürücüye girer. Soğutma suyu, aşırı ısıtılmış buharla doğrudan karıştırılır, aşırı ısıtılmış buharın ısısını emer ve buharlaşarak buhara dönüşür. Kızgın buhar soğutulur. Buhar soğutucu içerisindeki atomizasyon ve karıştırma cihazı vasıtasıyla belirli bir miktar soğutma suyu ilave edilir. Eklenen soğutma suyu miktarı, buhar soğutucunun akış yönündeki buhar sıcaklığı ölçülerek kontrol edilir. Böylece kuru buhar üretebilir. Bu sayede boru hatlarının ve ekipmanların hasar görmesi ve aşınması önlenebilir.
Tüm doğrudan temaslı buhar soğutucular, suyun yüzey alanı/hacim oranını artırmak için gelen suyu küçük damlacıklara ayırmalıdır. Suyun yüzey alanı/hacim oranı ne kadar büyük olursa, su damlacıklarının buharlaşma hızı o kadar hızlı ve buharın sıcaklığı o kadar hızlı düşecektir. Küçük su damlacıkları üretme işlemine genellikle "sisleme" denir. Kızgınlık giderme suyuna püskürtülen atomizasyonun kalitesi, kızgınlık giderme sisteminin kontrol performansını doğrudan etkileyecektir. Farklı buhar soğutucu türleri, farklı buhar giderme suyu atomizasyon yöntemlerini benimser.
Maddeleşen su damlacıklarının buharla karıştırıldığını ve su damlacıklarının buharlaşmasının (buharla soğutma sırasında) zaman alan ve anında tamamlanamayacak bir işlem olduğunu belirtmekte fayda var. Bu nedenle, kızgınlık giderme işleminin çoğu buhar soğutucunun içinde değil, buhar soğutucunun çıkışının aşağı akış boru hattında gerçekleşir. Bu nedenle, iyi bir deneyim için, akış yönündeki boruların tasarımı da çok önemlidir.
Yukarıda bahsedildiği gibi, soğutma suyu damlacıklarının ve kızgın buharın iyice karışması için neden belirli bir süreye ihtiyaç duyduğunu anlamak zor değildir. Karıştırma iyi değilse, su aşırı ısıtılmış buhardan ısıyı etkili bir şekilde ememez ve su damlacıklarının buharlaşma süreci tamamlanmaz, bu da su damlacıklarının buhar soğutucunun aşağı akışına taşmasına neden olur ve buhar soğutucunun çıkış sıcaklığı kontrol edilemez. Bu nedenle, su damlacıkları mümkün olduğu kadar uzun süre akış aşağı boru hattında asılı kalmalıdır. Bunu sağlamak için, mansap boru hattı, mansap boru hattında yeterli türbülansı sürdürmek için nispeten yüksek bir akış hızı sağlamalıdır. Bu hız, genel bir buhar dağıtım sisteminin buhar akış hızından daha yüksektir. Bu nedenle buhar soğutucular ve ilgili borular genellikle (tümü değil) buhar dağıtım sistemi borularından daha küçüktür.
Soğutma için kullanılan su kaynağı genellikle seçilir: kazan tamamlama suyu, demineralize su, deiyonize su ve yoğuşma suyu.
Şehir musluk suyu veya proses suyu da kullanılabilir, ancak bu, su kaynağının sertliğine bağlıdır. Kireç buhar soğutucunun soğutma suyu memesinin içinde ve buhar soğutucunun akış aşağısındaki borunun iç duvar yüzeyinde birikebilir.
Genel olarak, soğutma suyu sıcaklığı ne kadar yüksek olursa o kadar iyidir. Bunun nedeni, sıcak su damlacıklarının, buharlaşma sıcaklığına ulaşmak için soğuk su damlacıklarından daha az ısı emmesi, dolayısıyla daha hızlı buharlaşmaları ve daha verimli bir soğutma etkisine yol açmalarıdır. Sıcak su kullanmak aynı zamanda borunun iç duvarına düşen su miktarını da azaltır. Bu nedenle, su temini boru hattı yalıtılmalıdır. Su kontrol vanasını geçmek için bir basınç düşüşü gereklidir. Daha önce suyun mümkün olduğu kadar sıcak olması gerektiğini, ancak kontrol vanasından çakmaktan kaçınılması gerektiğini söylemiştik.
Soğutma suyunu püskürtmek için, buhar soğutucunun memesindeki basınç, boru hattındaki işletim buharının basıncına eşit veya daha büyük olmalıdır. Farklı tip buhar soğutucuların farklı basınç gereksinimleri vardır, ancak genellikle en küçük basınç değerleri aşağıdaki gibidir:
Jet buhar soğutucu buhar basıncı artı 0.5bar
Venturi tipi buhar soğutucu buhar basıncı artı 0.1bar
Buhar atomizasyon tipi buhar soğutucu buharla aynı basınca sahiptir
Jet ve Venturi tipi buhar soğutucular için maksimum su akışında maksimum basınç gereklidir. Su akış hızının, soğutma suyu ile buhar arasındaki basınç farkının karekökü ile orantılı olduğunu belirtmekte fayda var. Bu nedenle, su akışı 4 kat artırılırsa diferansiyel basınç 42=16 artacaktır.
Bağımsız veya yardımcı pompa kullanılıyorsa, pompadan her zaman su geçmesini sağlamak için bir geri dönüş sistemi gerekir.