Учебн. пособие по СВМ с тит стр.. Судовые вспомогательные механизмы, системы и устройства
 Скачать 6.42 Mb.
|
|
176 Кроме того, к экономичности крупных опреснительных установок предъявляются повышенные требования, которые можно удовлетворить лишь при многоступенчатом исполнении. Между тем сложность много- ступенчатых установок, обусловленная главным образом наличием труб и арматуры для перепуска рассола, пара, охлаждающей воды и дистиллята, существенно удорожают их стоимость, усложняет проблему регулирова- ния и затрудняет обслуживание. Этих недостатков не имеют адиабатные опреснители (рис. 6.8), в кото- рых нагретая морская вода частично испаряется при входе в расширитель- ные камеры, где поддерживается температура насыщения на 5–10 о С меньше температуры поступающей воды. При этом происходит испарение с поверхности струй или потока морской воды, которое не сопровождается образованием паровых пузырей или пены. Нагрев охлаждающей воды в конденсаторах и морской воды в подогревателях осуществляется без кипе- ния, за счет повышенного давления в этих теплообменниках. В качестве греющей среды в вакуумных адиабатных опреснительных установках используется низкопотенциальный пар отбора и отработавший пар турбин, а также вода из системы охлаждения ДВС. В данном аспекте такие установки можно отнести к утилизационным опреснителям. Рис. 6.8. Схема одноступенчатой адиабатной опреснительной установки: 1 – подогреватель питательной воды; 2 – камера испарения; 3 – вакуумный насос; 4 – конденсатор; 5 – питательный насос; 6 – дистиллятный насос; 7 – регулятор уровня рассола; 8 – рассольный циркуляци- онный насос Тепловая схема утилизационной адиабатной водоопреснительной уста- новки РТМ типа «Тропик» с использованием теплоты охлаждающей си- стемы главного двигателя изображена на рис. 6.9. В принципиальной схеме (рис. 6.9а) вода из замкнутой системы охла- ждения двигателя 1 прокачивается циркуляционным насосом 7 через водо- водяной теплообменник-подогреватель 2. За счет теплоты охлаждающей воды нагревается забортная вода, прокачиваемая по змеевику теплообмен- ника после конденсатора-испарителя 4 питательным насосом 8. Из тепло- обменника морская вода поступает в испарительную камеру, где разбрыз- гивается и частично испаряется за счет внутренней теплоты. Образовавши- еся пары поступают в конденсационную камеру, откуда образовавшийся дистиллят откачивается насосом 5. Неиспарившаяся часть морской воды 177 откачивается рассольным насосом 6. Рис. 6.9. Тепловая схема опреснительной установки РТМ типа «Тропик»: (а – принципиальная; б – модернизированная): 1 – ДВС; 2 – водо-водяной подогреватель; 3 – паровой подогреватель; 4 – испаритель; 5 – дистиллятный насос; 6 – рассольный насос; 7 – циркуляционный насос системы охлаждения; 8 – насос забортной воды; I, II – перепускной трубопровод Для повышения экономичности и эффективности работы опреснитель- ной установки в тепловой схеме предусмотрен паровой подогреватель 3 (рис. 6.9б) для предварительного подогрева питательной воды перед вхо- дом в испаритель 4. Кроме того, на РТМ «Кассиопея» и «Козерог» произ- ведена модернизация, заключающаяся в рециркуляции рассола для подо- грева забортной воды в за счет ее смешивания с частью, откачиваемой из испарителя рассола. Для этого дополнительно проведены перепускные трубопроводы I и II. Рециркуляция рассола позволяет уменьшить количе- ство забортной воды, подаваемой в систему, и добиться постоянной ее температуры перед теплообменником путем регулирования количества пе- репускаемого рассола независимо от температуры забортной воды. Основным направлением повышения экономичности адиабатных опреснителей является увеличение ступеней испарения. При этом в отли- чие от многоступенчатого испарения в кипящих опреснителях теплота вторичного пара не используется для непосредственного нагрева воды в последующей ступени, а аккумулируется в охлаждающей воде конденса- торов. С точки зрения расхода теплоты нет принципиальной разницы между многоступенчатыми установками с кипящими и адиабатными испарителя- ми, а число ступеней или камер в обеих установках почти одинаково влия- ет на выход дистиллята. Однако адиабатные установки, благодаря просто- те их состава и конструкции, а также меньшим габаритам каждой ступени, 178 можно выполнить с большим числом ступеней при той же стоимости, чем многоступенчатые установки с кипящими испарителями. На промысловых судах получили широкое распространение многосту- пенчатые бесповерхностные адиабатные опреснители, обладающие высо- кими экономическими показателями. Они имеют наиболее высокий коэф- фициент полезного использования теплоты и значительную производи- тельность. В многоступенчатых опреснителях этого типа (рис. 6.10) испа- ряемая вода проходит через несколько ступеней с последовательно пони- жающимся давлением. В последней ступени давление обычно составляет 0,05–0,06 кг/см 2 , в первой – (0,35–0,4) кг/см 2 . Конденсаторы всех ступеней прокачиваются питательной водой, так что для ее нагрева удается исполь- зовать всю теплоту вторичного пара. Рис. 6.10. Схема пятиступенчатого адиабатного опреснителя типа М-5: 1 – подогреватель; 2 – эжектор второй ступени; 3 – эжектор первой ступени; 4 – конденсатор эжекторов; 5, 7,9,11, 13 – камеры испарения; 6, 8, 12, 14 – конден- саторы; 15 - питательный насос; 16 – дистиллятный насос; 17 – рассольный насос Перепуск вторичного пара между ступенями не требуется, а перепуск испаряемой воды и дистиллята осуществляется самотеком по внутрен- ним каналам. Поэтому увеличение числа ступеней в адиабатных испарите- лях не вызывает столь заметного усложнения конструкции, увеличения ве- са, габаритов и повышения стоимости, как в установках с кипящими испа- рителями. Многоступенчатые адиабатные опреснители оказываются менее сложными и дорогими, чем многоступенчатые кипящие, и наиболее удоб- ными для крупных судов. На расход теплоты в адиабатном испарителе влияет не только число камер испарения. Немалую роль играет также температура воды перед первой ступенью испарения, температура забортной воды и разность тем- ператур пара и охлаждающей воды на выходе из конденсатора соответ- ствующей ступени Температура забортной воды влияет на экономичность двояко. Чем ниже ее температура, тем выше выход дистиллята. Однако это справедли- |