Підігрівники палива і масла

Підігрів високов'язких палив відбувається в парових підігрівниках. Вітчизняною промисловістю випускаються секційні (труба в трубі) підігрівачі палива (ПТС) і кожухотрубні підігрівачі (ПТК) з U-подібними трубками. Застосовуються підігрівачі палива з гладкими або оребреними трубками або трубками, внутрішня поверхня яких має турбулізатори.

Як підігрівачів масла використовуються кожухотрубні або) змієвикові (спіральні) ТА. Все ширше застосовуються пластинчасті ТА.

На суднах використовуються також кожухотрубні підігрівачі масла з U-подібними трубами або прямими трубами і рухомою трубною дошкою. Робоче тіло підігрівається парою, рідше гарячою водою і електроенергією.

Питання для самоконтролю

1. Призначення суднових теплообмінних апаратів.

2. Як класифікуються суднові теплообмінні апарати.

3. Які особливості експлуатації суднових теплообмінних апаратів?

4. Які є схеми суднових теплообмінних апаратів?

Лекція 14, 15

Тема: Призначення водоопріснюючих установок. Вимоги до дистиляту

Принцип дії випарників киплячих (поверхневого типу) і перегрітої води (без поверхневого типу).

Мета: Ознайомитися із призначенням, класифікацією та вимогами до теплообмінних апаратів і особливостями їх експлуатації.

План лекції

1. Призначення водоопріснюючих установок.

2. Опреснительные установки кипящего типа

3. Опреснительные установки перегретой воды

Для обычных транспортных судов могут быть применены более про­стые установки или вакуумные опреснители, утилизирующие теплоту ох­лаждающей воды главных или вспомогательных ДВС. Такие опреснители называют утилизационными.

Рассмотрим работу такой опреснительной установки на примере ваку­умного одноступенчатого опреснителя кипящего типа серии Д (рис. 6.5), который по конструкции аналогичен блочному вакуумному опреснителю датской фирмы «Атлас», использующему утилизационную теплоту охлаж­дающей системы дизелей и работающему по идентичному циклу.

Тепловая схема утилизационной опреснительной установки производи­тельностью 5 т/сут, установленной на БМРТ «Север», показана на рис. 6.6.

Забортная вода прокачивается насосом 1 через конденсатор 6, откуда

она поступает к рассольно-воздушному эжектору 2. Часть этой воды через невозвратно-запорный клапан 3 и ротаметр 4 направляется в испаритель 5. Греющая вода из системы охлаждения дизеля циркулирует в межтрубном пространстве батареи испарителя 5 (с температурой на входе 60-80 ^оС, на выходе 55-70 ^оС), и через стенки передает теплоту забортной воде, кипя­щей внутри трубок при температуре 38-45 ^оС (давление 6-8 кПа, или 0,06­0,08 ата). При отсутствии греющей воды к батарее подводится пар давле­нием 50-130 кПа (0,5-1,3 кг/см²).

Рис.6.5. Конструктивная схема и общий вид утилизационного опреснителя типа «Д»:

1 - греющая батарея; 2 - отбойный конус; 3 -камера испарения;

4 - жалюзийный сепаратор; 5 - конденсатор

Остающийся после испарения рассол из камеры испарения и паровоз­душная смесь из конденсатора откачиваются водоструйным эжектором (через который при напоре 20-25 м водяного столба прокачивается мор­ская вода, выходящая из конденсатора) за борт для поддержания необхо­димой концентрации испаряющейся воды и требуемого вакуума. Часто для этих целей применяются также водокольцевые вакуумные насосы.

Вторичный пар, образовавшийся при испарении морской воды, сжижа­ется в конденсаторе и поступает в сборник дистиллята 7, откуда насосом 8 через поплавковый регулятор уровня, ротаметр 11 и датчик соленомера 10 поступает к электромагнитному автоматическому клапану 9. В зависимо­сти от солености дистиллята он направляется в цистерну пресной воды или обратно в испаритель.

В зависимости от типа двигателя утилизационные опреснители позво­ляют получить от 600 до 1200 литров дистиллята в час на каждую 1000 кВт ее мощности. Для большинства типов судов в этом случае обеспечиваются все потребности в пресной воде практически без дополнительных затрат топлива и без затрат труда на обслуживание вследствие полной автомати­зации и возможности работы без очистки (благодаря низкой температуре испарения) до 6-12 месяцев. Такие опреснители сейчас широко применя­ются почти на всех транспортных теплоходах.

Рис. 6.6. Тепловая схема утилизационной опреснительной установки типа Д:

1 - насос забортной воды;

2 - водоструйный эжектор;

3 - невозвратно-запорный клапан; 4 - расходомер;

5 - испаритель;

6 - конденсатор;

7 - сборник дистиллята;

8 - дистиллятный насос;

9 - автоматический электромаг­нитный клапан;

10 - датчик-соленомер;

11 - расходомер

В отличие от транспортных на промысловых судах преимущественно применяются испарители вертикальные судовые (ИВС) поверхностного типа избыточного давления отечественного производства (выпускаются также испарители марок ИВС-1, ИВС-2, ИВС-5, являющиеся модернизи­рованными конструкциями выпускавшихся ранее опреснителей типа ВИ, производительностью 3-10 т/сут. Цифра в марке испарителя означает по­верхность нагрева греющей батареи в квадратных метрах). Конструктив­ная схема испарителя ИВС-3 изображена на рис. 6.7.

Корпус испарителя 5 выполнен в форме вертикального цилиндра из меди и покрыт тепловой изоляцией 6. Это обеспечивает значительный объем над зеркалом испарения при сравнительно небольших габаритах. В нижней части корпус снабжен фланцем для бронзовой крышки 12, к кото­рой крепятся трубки батарей для отвода и подвода греющего пара. Змееви­ки 11 нагревательной батареи выполнены из красномедных трубок, изо­гнутых в виде плоской спирали. Они закреплены неподвижно с помощью опорных крестовин 9 и трубок 10 и прижаты к гнездам в крышке наклад­ками с болтами. Поддержание постоянного уровня рассола в испарителе осуществляется поплавковым регулятором уровня 7 и контролируется по мерной трубке 8. Сепарация пара от влаги осуществляется последователь­но в двух сепараторах: горизонтальном жалюзийном 4 и концентрическом кольцевом 2. Отвод влаги от сепаратора производится через дренажную трубку 3. При превышении давления в испарителе пар стравливается через предохранительный клапан 1.

Конденсация вторичного пара в опреснителях данного типа осуществ­ляется в вынесенном за пределы корпуса испарителя конденсаторе.

Рис. 6.7. Испаритель избыточного давления ИВС-3

Недостатком испарителя ИВС, как и других опреснителей поверхност­ного типа, является быстрое образование накипи на поверхности змееви­ков, в результате чего снижается производительность и требуется большой расход теплоты на продувание рассола.