Principe de fonctionnement du dispositif de réduction de température et de pression
Lorsque la vapeur surchauffée à haute température et à haute pression fournie est fournie à chaque point de vapeur, elle doit d'abord entrer dans le dispositif de réduction de pression et de réduction de température pour réduire la pression et la température de la vapeur surchauffée à proximité de l'état de saturation requis (généralement proche de la température de saturation de 3-5 degré) Après cela, il est envoyé à l'équipement d'échange de chaleur pour être utilisé.
Il existe deux formes de base de désurchauffeur.
Système de réduction de pression et de désurchauffe
Système de réduction de pression et de désurchauffe
s dans la cogénération industrielle moderne et le chauffage urbain (ou vapeur) et l'industrie légère
énergie électrique, chimique, textile et autres entreprises
sont largement utilisés dans l'ingénierie thermique d'une chaleur à vapeur
paramètres (pression, température) pour changer d'appareil
et utilisation d'un dispositif d'économie d'énergie de chaleur perdue
1. Sans contact
Le milieu de refroidissement de la vapeur n'entre pas directement en contact avec la vapeur surchauffée à refroidir. Les liquides, les gaz et la vapeur plus froids peuvent tous être utilisés comme fluides de refroidissement. L'air ambiant peut également être utilisé comme moyen de refroidissement. Ce type de désurchauffeur ressemble à un échangeur de chaleur à calandre et tube. La vapeur surchauffée pénètre d'un côté de l'échangeur de chaleur et le fluide de refroidissement pénètre de l'autre côté de l'échangeur de chaleur. Lorsque la température de la vapeur surchauffée est contrôlée, elle peut être ajustée : le débit de la vapeur surchauffée à l'entrée, ou le débit du fluide de refroidissement.
2. Contact direct
Le fluide utilisé pour refroidir la vapeur (l'eau habituelle) est directement mélangé à la vapeur surchauffée, comme le système de réduction de température et de réduction de pression de type Venturi et injection directe, comme indiqué dans la figure ci-dessous.
La vapeur surchauffée est d'abord décomprimée puis entre dans le détendeur. L'eau de refroidissement est directement mélangée à la vapeur surchauffée, absorbe la chaleur de la vapeur surchauffée et s'évapore en vapeur. La vapeur surchauffée est refroidie. Une certaine quantité d'eau de refroidissement est ajoutée via le dispositif d'atomisation et de mélange à l'intérieur du désurchauffeur. La quantité d'eau de refroidissement ajoutée est contrôlée en mesurant la température de la vapeur en aval du désurchauffeur. Ainsi, il peut produire de la vapeur sèche. De cette façon, les dommages et l'érosion des pipelines et des équipements peuvent être évités.
Tous les désurchauffeurs à contact direct doivent casser l'eau entrante en petites gouttelettes pour augmenter le rapport surface/volume de l'eau. Plus le rapport surface/volume d'eau est élevé, plus le taux d'évaporation des gouttelettes d'eau est rapide et plus la température de la vapeur chutera rapidement. Le processus de production de petites gouttelettes d'eau est communément appelé "buée". La qualité de l'atomisation pulvérisée dans l'eau de désurchauffe affectera directement les performances de contrôle du système de désurchauffe. Différents types de désurchauffeurs adoptent différentes méthodes d'atomisation de l'eau de désurchauffe.
Il convient de noter que les gouttelettes d'eau matérialisées sont mélangées à de la vapeur et que l'évaporation des gouttelettes d'eau (lors du refroidissement à la vapeur) est un processus qui prend du temps et ne sera pas terminé instantanément. Par conséquent, la majeure partie du processus de désurchauffe ne se produit pas à l'intérieur du désurchauffeur, mais dans la conduite en aval de la sortie du désurchauffeur. Par conséquent, pour une bonne expérience, la conception de la tuyauterie en aval est également cruciale.
Comme mentionné ci-dessus, il n'est pas difficile de comprendre pourquoi les gouttelettes d'eau de refroidissement et la vapeur surchauffée ont besoin d'un certain temps pour bien se mélanger. Si le mélange n'est pas bon, l'eau ne peut pas absorber efficacement la chaleur de la vapeur surchauffée et le processus d'évaporation des gouttelettes d'eau n'est pas complet, provoquant le débordement des gouttelettes d'eau en aval du désurchauffeur et la température de sortie du désurchauffeur ne peut pas être contrôlée. Par conséquent, les gouttelettes d'eau doivent être suspendues dans la canalisation en aval aussi longtemps que possible. Pour garantir cela, le pipeline en aval doit maintenir une vitesse d'écoulement relativement élevée pour maintenir une turbulence suffisante dans le pipeline en aval. Cette vitesse est supérieure au débit de vapeur d'un système général de distribution de vapeur. C'est pourquoi les désurchauffeurs et les tuyaux correspondants sont généralement (pas tous) plus petits que les tuyaux du système de distribution de vapeur.
La source d'eau utilisée pour le refroidissement est généralement sélectionnée : eau d'appoint de la chaudière, eau déminéralisée, eau déminéralisée et eau condensée.
L'eau du robinet de la ville ou l'eau de traitement peuvent également être utilisées, mais cela dépend de la dureté de l'eau d'alimentation. Le tartre peut s'accumuler à l'intérieur de la buse d'eau de refroidissement du désurchauffeur et de la surface de la paroi interne du tuyau en aval du désurchauffeur.
Généralement, plus la température de l'eau de refroidissement est élevée, mieux c'est. En effet, les gouttelettes d'eau chaude absorbent moins de chaleur que les gouttelettes d'eau froide pour atteindre la température d'évaporation, elles s'évaporent donc plus rapidement, ce qui entraîne un effet de refroidissement plus efficace. L'utilisation d'eau chaude réduit également la quantité d'eau tombant sur la paroi interne du tuyau. Par conséquent, la canalisation d'alimentation en eau doit être isolée. Une chute de pression est nécessaire pour passer la vanne de contrôle de l'eau. Nous avons dit plus tôt que l'eau doit être aussi chaude que possible, mais qu'il faut éviter de passer à travers la vanne de contrôle.
Afin de pulvériser de l'eau de refroidissement, la pression à la buse du désurchauffeur doit être égale ou supérieure à la pression de la vapeur de fonctionnement dans la canalisation. Différents types de désurchauffeurs ont des exigences de pression différentes, mais généralement, les plus petites valeurs de pression sont les suivantes :
Pression vapeur désurchauffeur Jet plus 0.5bar
Pression de vapeur du désurchauffeur de type Venturi plus 0.1bar
Le désurchauffeur à atomisation de vapeur a la même pression que la vapeur
Pour les désurchauffeurs de type Jet et Venturi, la pression maximale est requise au débit d'eau maximal. Il est à noter que le débit d'eau est proportionnel à la racine carrée de la différence de pression entre l'eau de refroidissement et la vapeur. Par conséquent, si le débit d'eau est multiplié par 4, la pression différentielle augmentera de 42=16.
Si une pompe autonome ou de surpression est utilisée, un système de retour est nécessaire pour s'assurer qu'il y a toujours de l'eau passant à travers la pompe.