Паровой аккумулятор

Паровой аккумулятор

Потребление пара любым производственным оборудованием редко бывает постоянным. Пик нагрузки может достигаться с разной периодичностью (например, один раз в неделю, один раз в день, или даже один раз в час), в частности, во время начала цикла работы технологического оборудования. Соответственно, при достижении пика, расходные характеристики источника и потребителя не совпадают по времени, т.е. пиковое потребление пара технологической установки не обеспечивается максимальной производительностью котла.

Рис.1. Диаграмма потребления пара предприятием

Пример такого пикового паропотребления изображён на рис.1. Рост нагрузки происходит практически мгновенно, и пиковые значения значительно превышают среднюю нагрузку, обеспечиваемую котлом. Результатом является падение давления в котле. В таких условиях котёл не может обеспечить требуемые технологические параметры, более того, в худшем случае, может произойти блокировка котла из-за резкого падения уровня воды и полная остановка технологического процесса. В лучшем случае, котёл будет производить влажный, грязный пар.

Таким образом, пиковые нагрузки приводят к следующим негативным последствиям:

  • Производственным потерям;
  • Снижению качества продукции;
  • Увеличению времени производства;
  • Выработке котлом некачественного пара;
  • Низкой эффективности сгорания топлива;
  • Большим затратам на техобслуживание;
  • Сокращению срока эксплуатации котла;
  • Сокращению срока эксплуатации технологического оборудования.

Одним из методов выравнивания пиковой нагрузки является использование паровых аккумуляторов, которые в период увеличения нагрузки отдают тепловую энергию, в период же уменьшения нагрузки ее накапливают.

В случае использования паровых аккумуляторов, достигается ряд положительных эффектов технологического и экономического характера.

В частности, в этом случае работа котельной выстраивается исходя из средней паропроизводительности, а не по максимально переходящим пикам. Значительно улучшается значение коэффициента полезного действия, поскольку режим топки становится равномернее и протекает в более благоприятных условиях. И кроме того, значительно повышается производительность, т.к., при технологической необходимости (например, для сокращения периода прогрева, запарки), в короткое время может быть заимствовано из аккумулятора большое количество тепла в виде пара или горячей воды. То есть, аккумуляторы также могут служить в качестве моментального резерва.

В технической литературе различают следующие типы аккумуляторов:

  • Аккумуляторы постоянного давления, аккумулирующие горячую воду и отдающие ее в периоды повышения нагрузки для питания котла. Давление в аккумуляторе постоянно как при зарядке, так и при разрядке. Называются так же аккумуляторами питательной воды;
  • Аккумуляторы с перепадом давления – паровые аккумуляторы, аккумулирующие пар в форме горячей воды и отдающие в виде пара при разрядке в периоды повышения нагрузки.

Наибольшее распространение получил паровой аккумулятор Рутса, действие которого основано на том, что заключенная в закрытом резервуаре горячая вода с температурой насыщенного пара, соответствующей внутреннему давлению в резервуаре, при снижении давления снижает и температуру насыщения соответственно измененному давлению, выделяя при этом освободившееся тепло в форме пара. Каждое изменение состояния путем сообщения тепла (вводом пара) или же путем отнятия тепла (отбором пара) вызывает соответственное изменение давления или температуры насыщения в содержимом аккумулятора.

Принцип работы технологической пары котел – аккумулятор состоит в следующем. Вырабатываемый котельной установкой, но в данный момент не расходуемый пар направляется в аккумулятор и вводится в воду, в ней конденсируется и отдает ей свое тепло парообразования (процесс зарядки). Аккумулированный таким образом пар может быть вновь возвращен путем снижения давления в аккумуляторе (процесс разрядки) в периоды пиковой нагрузки котельной установки.

На рис. 2 изображена схема аккумулятора Рутса горизонтального типа. Пар вводится через ряд инжектирующих сопел таким образом, что содержащаяся в аккумуляторе вода сильно перемешивается и теплоотдача от пара воде происходит по большей поверхности и более интенсивно. В случае необходимости экономии площади пола применяются аккумуляторы Рутса вертикального типа. Путем использования особых внутренних устройств достигается принудительная циркуляция, поэтому, при разрядке все частицы воды могут легко переходить в парообразное состояние.

Рис. 2 Схема аккумулятора Рутса горизонтального типа.
a – распредилительная труба; b – сопла; с – циркуляционные стояки; d – обратный клапан; e – ограничительное сопло; f – спускной кран; g – предохранительный клапан.

Наибольшее создаваемое давление в аккумуляторе может составлять около 15 ат. Изменение конструкции аккумулятора с целью увеличения давления является экономически нецелесообразным, ввиду существенного повышения стоимости аккумулятора при незначительном увеличении его аккумулирующей способности.

В среднем, в условиях промышленного производства, в зависимости от отопительного давления в технологической сети, давление в аккумуляторе может составлять от 2 до 6 ат.

Аккумулирующая способность в зависимости от пределов давления и его перепада от 50 до 120 кг/м3, емкость до 400 м3.

В настоящее время в Украине использование паровых аккумуляторов, в отличие от других стран, не получило должного распространение. В то же время, их применение позволит значительно улучшить энергетическую составляющую промышленного или коммунального предприятия и сэкономить значительные финансовые средства.

Компания ООО «Газгенераторбау», в соответствии с Техническим заданием, имеет возможность спроектировать, изготовить и поставить паровые аккумуляторы в различной комплектации и исполнении.

Свяжитесь с нами!

Если у Вас возникли вопросы или Вы хотели бы начать сотрудничество, дайте нам знать удобным для Вас способом.

Email : gasgeneratorbau@gmail.com
Сайт: gasgeneratorbau.com

Местонахождение : Украина, Днепр
ул.Космическая 49г

Сербулов Алексей Юрьевич :
+38(050)811-04-55

Куклин Лев Юрьевич :
+38(050)598-85-32

Номер офиса :
+38(056)719-90-69
Понедельник-Пятница (9:00-18:00)