25.Солевой баланс водоопреснительной установки. Вывод коэффициента продувания.

Соли – источник образования накипи. Они содержатся в остатке испаряемой воды (рассол). Интенсивность накипеобразования зависит от состава солей, их концентрации и температуры кипения. Состав солей в морской воде в любой точке океана одинаков. Концентрация солей различная. При данной концентрации солей основным фактором интенсивности накипеобразования является температура кипения. Основные пути предупреждения роста солёности рассола и понижение интенсивности накипеобразования:

• понижение температуры кипения (вакуумное испарение),

• продувание установки.

Количество солей, которое необходимо непрерывно отводить из водоопреснительной установки с продуванием, определяется в результате анализа солевого баланса установки. Солевой баланс водоопреснительной установки – равенство подводимого и отводимого количества солей.

G_Д – количество отводимого дистиллята и рассола,

S_Д, S₀, S_Р – соленость дистиллята забортной воды, рассола (миллиграммы на литр),

,

,

 – коэффициент продувания водоопреснительной установки,

,

.

Из выражения для ε, пренебрегая S_Д=3÷8 [мг/л], можно получить выражение для солёности:

.

Можно проанализировать выражения для ε и S_Р: при снижении солёности рассола повышается расход энергии на продувание и стоимость дистиллята. Учитывая это, для судовых водоопреснительных установок принимают ε=3÷4.

ε	SР
0,5	3∙S0
1	2∙S0
2	1,5∙S0
3	1,33∙S0
4	1,25∙S0
5	1,2∙S0

Солёность дистиллята зависит от влажности вторичного пара. Влажность вторичного пара зависит от скорости подъёма пара в паровом пространстве и от солёности рассола. Недостаток проволочной набивки приводит к коррозии.

29.Понятие термического обессоливания воды.

Понятие термического обессоливания воды связанно с представлением о её молекулярной структуре. С указанной точки зрения морская вода – смесь, состоящая из молекул воды и ионов растворённых солей. Молекул воды больше, чем ионов. Ионы окружены молекулами воды и удерживают их силами электростатического притяжения. Ионы связывают около 10% молекул воды, а остальные молекулы воды свободны. Комплексы из ионов солей и молекул воды называют сольваты. Сольваты тяжелее молекул воды примерно на порядок. При термическом обессоливании воду нагревают. В результате усиливается интенсивность теплового движения молекул воды и сольватов.

Молекулы воды, масса которых ниже, разгоняются до высоких скоростей, легко преодолевают межмолекулярное притяжение, натяжение поверхностного слоя воды и вылетают из водяного объёма, образуя вторичный пар.

Сольваты с большей массой при данном подводе тепла разогнаться не могут и не могут преодолеть натяжения поверхностного слоя воды и остаются в водяном объёме. Т.е. при термическом обессоливании воды поверхностный слой выполняет функцию фильтра, через который проходят молекулы воды и не проходят сольваты. Такую картину можно наблюдать при очень низких подводах тепла. Судовые водоопреснительные установки испаряют воду при высоких подводах тепла с целью уменьшения массы и габаритов установки. Вода кипит и в паровое пространство выходят паровые каверны, в которых содержаться капли испаряемой воды. Каверны выходят через зеркало испарения с высокой скоростью, разрушая поверхностный слой. При этом образуются брызги, которые захватываются потоком пара, выносятся в сепаратор, где происходит их отделение, однако мелкие капли остаются в потоке пара. По этой причине пар влажный насыщенный, а дистиллят солёный.

26.Конденсационные установки. Назначение. Конструкция.

Комплекс оборудования для сбора и конденсации отработанного пара от паровых двигателей, называется конденсационной установкой.

В соответствии с назначением, конденсационные установки делятся на главные (главных паровых двигателей) и вспомогательные (вспомогательных двигателей). В состав конденсационной установки входят: конденсатор отработанного пара и системы обслуживания конденсатора.

Для конденсации пара необходимо наличие центров конденсации и отвода тепла (от парообразования). Центры конденсации – ряды трубок, а отвод тепла осуществляется с помощью охлаждающей среды.

Отвод тепла от пара может осуществляться в результате непосредственного соприкосновения пара и охлаждающей среды, или в результате теплообмена через стенку.

В зависимости от этого различают 2 вида конденсаторов: смесительные и поверхностные.

В судовых конденсационных установках используются поверхностные конденсаторы, что позволяет применять для отвода тепла забортную воду.

Для классификации конденсаторов судовых конденсационных установок используют три признака: главные и вспомогательные, давление в паровом пространстве (атмосферное и вакуумное), способ циркуляции охлаждающей воды (с естественным – самопроточный и принудительный).

Главная конденсационная установка – установка, снабжённая вакуумными двухходовыми конденсаторами с принудительной циркуляцией.

1. – конденсатор,

2. – система охлаждения,

3. – циркуляционный насос,

4. – конденсатный насос,

5. – конденсатная система,

6. – система отсоса воздуха,

7. – пароструйный эжектор,

8. – охладитель эжектора,

1. – бочка,

2. – горловина конденсатора,

3. – трубки конденсатора,

4. – крышка конденсатора (со стороны подводы – передняя),

5. – перегородка передней крышки (делит трубный пучок конденсатора на две последовательно соединённые группы трубок – двухходовой конденсатор),

6. – трубная доска передняя,

7. – промежуточная доска,

8. – сборник конденсата,

9. – продольные трубные доски (увеличение жёсткости досок),

10. – трубная доска задняя,

11. – крышка конденсатора задняя,

12. – межтрубная перегородка (отделяет от трубного пучка группу трубок, которые образуют воздухоохладитель, здесь полностью заканчивается процесс конденсации),

13. – трубный пучок (у главных конденсаторов таких пучков 2, между ними образован свободный канал, через который к пучкам подводится 10 – 12 % отработанного пара для регенеративного подогрева конденсата, стекающего с трубок).

Такой конденсатор – регенеративный.

Чтобы конденсатор выполнял свои функции, необходимо обеспечить:

• непрерывный отвод тепла с помощью системы охлаждения,

• непрерывный отвод конденсата,

• непрерывный отвод воздуха, поступающего в конденсатор с отработанным паром и через неплотности соединений конденсатора.

Системы конденсатора снабжаются насосами:

Система охлаждения осуществляется циркуляционными, центробежными одноступенчатыми быстроходными насосами. В системе работают два регулируемых двухскоростных насоса.

Конденсационная система включает в себя два двухступенчатых нерегулируемых центробежных насоса, один из которых – рабочий, второй – резервный.

Система отсоса воздуха – двух-, трёхступенчатая с пароструйным эжектором.

Главный конденсатор может быть двухпоточный. В этом случае с помощью крышек конденсатора трубный пучок делится на 2 параллельных двухходовых пучка, через которые независимо движутся потоки охлаждающей воды.

Достоинство такого конденсатора – возможность выполнять профилактику без остановки судна.