Пароконденсатор своими руками
Обновлено: 05.07.2024
Конденсатор – это один из важнейших элементов всей современной электроники, но несмотря на всю свою важность, он имеет довольно простую конструкцию. Несмотря на все разнообразие, конденсатор состоит из двух материалов (электродов), имеющих положительный и отрицательный заряд, которые разделены между собой диэлектрическим материалом.
В этой статье я предлагаю вам совместно с вашим ребенком провести небольшой эксперимент и создать простейший конденсатор самостоятельно.
Первый способ
Подготовка материала
Итак, в первом варианте для того, чтобы собрать простейший конденсатор нам с вами понадобится:
1. Любая стеклянная емкость. Это будет нашим диэлектрическим материалом. Я буду использовать баночку от детского питания.
2. Горячая вода и поваренная соль.
3. Алюминиевая фольга. Это будет один из двух электродов. Я буду использовать самую обычную пищевую фольгу (надеюсь, жена не будет сильно возражать).
4. Металлический цилиндр. Подойдет абсолютно любой, что вы сможете найти, хоть гвоздь возьмите.
5. Любой источник постоянного тока. Я возьму самую обычную 9 Вольтовую крону.
Это все, что понадобится для сборки и еще хотя бы полчаса свободного времени.
Приступаем к сборке
Итак, после того, как вы подготовили все необходимое можно приступать к сборке конденсатора:
- Берем нашу баночку и заполняем ее горячей водой, после этого добавляем туда соль и растворяем ее.
- После этого берем фольгу и оборачиваем вокруг нашей баночки.
- Теперь помещаем металлический предмет в сосуд, причем таким образом, чтобы его верхняя часть была над поверхностью жидкости. Я взял большой болт.
Все, по факту наш конденсатор готов. Теперь можно взять мультиметр и проверить емкостное сопротивление получившегося изделия.
Ну, а теперь приступаем к зарядке нашего конденсатора. Для этого берем, например, крону и заряжаем конденсатор.
Важно. Несмотря на то, что напряжение на обкладках конденсатора будет минимально, после зарядки не прикасайтесь к обкладкам конденсатора сами и не позволяйте этого делать своим близким, так как он заряжен, и вы можете получить удар током.
Второй способ
Для того, чтобы собрать конденсатор вторым способом нам понадобится:
1. Пищевая алюминиевая фольга. Ее можно приобрести абсолютно в любом магазине.
2. Полиэтиленовая пленка. При желании можно даже использовать обычный прозрачный пакет.
Процесс сборки
В данном случае сборка предельно проста: из алюминиевой фольги вырезаем пару пластин, а из полиэтилена вырезаем три прямоугольника несколько большего размера:
После этого собираем сэндвич из материалов:
И получаем следующую конструкцию:
Подробный процесс сборки и проверки емкости можно посмотреть в данном видео.
Заключение
Если, проведя данный эксперимент со своим ребенком, вы услышали от него: "Папа (Мама), как это работает?" То считайте вы одержали маленькую победу.
Многие процессы химической технологии и биотехнологии целесообразно проводить при давлениях, меньших атмосферного. Это связано, в частности, с условиями протекания химических реакций, технологическим требованием снижения температуры кипения термолабильных жидкостей и т. д. Пониженное давление (вакуум) используется в процессах: перекачивание, фильтрование, сушка, выпарка и т. д.
Вакуумом называется состояние среды, абсолютное давление которой меньше атмосферного.
Понижение давления газа по сравнению с атмосферным (барометрическим) давлением ратм характеризуется значением величины вакуума рвак (разрежения). Измеряется – вакуумметрами. Давление газа, оставшегося в вакуумированном объеме (в аппарате, сосуде) называют абсолютным рабс или остаточным рост (см. рис. 1). Иногда определяют относительный вакуум
Аппараты и др. оборудование, в котором создается вакуум называют откачиваемыми объектами. Давление в них часто понижают с помощью вакуумных насосов (ВН). Так называют устройство для создания, повышения, поддержания вакуума. Понижение давления в аппаратах может быть достигнуто также за счет вакуумной конденсации паров.
Важная характеристика вакуума – критерий Кнудсена
Kn = L/d ,
где L – средняя длина свободного пробега молекул газа, d – характерный размер объекта.
Вакуумная конденсация паров.
Применяется при выпаривании, сушке, фильтровании, перегонке и т. д. Пары необходимо конденсировать для предотвращения их попадания в ВН.
При конденсации вакуум-конденсаторы по существу являются аппаратами для изотермического сжатия газа.
Пусть p = const p0 маршрут 4–5–6–7 описывает переход: пар–жидкость–охлажденная жидкость–твердое тело–охлажденное твердое тело.
1) поверхностный – поверхность теплообмена (пар, труба, жидкость)
2) смешения – непосредственный контакт (пар, жидкость)
В водяных струйных конденсаторах из конденсированного пара удаляются воздух и другие газы. Мы отметили основные свойства жидкостного конденсатора, подробности в учебнике.
1)с жидкостным охлаждением
2)с воздушным охлаждением
Интенсивная циркуляция повышает коэффициент теплоотдачи a . Наблюдается значительное удаление неконденсированных газов. Можно использовать любой хладоноситель Þ разные tконд . Обычно используют кожухотрубчатые теплообменники, с емкостями для отвода конденсата.
Конденсаторы смешения (КС) – простые и дешевые высокопроизводительные аппараты. Хладагент – вода. Мокрые – смесь воды с конденсатом и неконденсированными газами откачивается мокровоздушным насосом. В сухих КС вода с конденсатом стекает самотеком, а неконденсированные газы откачиваются обычным ВН.
Барометрические конденсаторы (БК) относятся к КС. Минимальное давление в БК равно ps – давлению насыщения при температуре tОС окружающей воды.
Согласно свойствам воды наименьшая возможная для использования температура t = 4ºC , ps = 813 Па , rв = 1000 кг/м 3 , pатм = 10 5 Па Þ z = 10.11 м. Общая высота БК приблизительно 14 – 19 м. Это недостаток. Достоинство – вода удаляется самотеком.
Тепловой баланс – есть тепловой баланс смешения потоков. Потерями тепла пренебрегаем ( п – пар, в – вода).
Здесь mп , mв – расходы пара и воды соответственно, поэтому в качестве тепловой функции выступает энтальпия; r – теплота фазового перехода при tп .
Конструкция конденсаторов смешения. В конденсаторах смешения пар и охлаждающая вода смешиваются путем впрыскивания воды в паровое пространство; при этом пар отдает скрытое тепло холодной воде, нагревает ее и конденсируется.
Конденсаторы смешения могут применяться только для сжижения паров воды или других жидкостей, не представляющих ценности; в тех случаях, когда требуется выделить конденсат в чистом виде или конден
сировать пары какой-нибудь ценной жидкости, конденсаторы смешения непригодны.
Конденсаторы смешения широко распространены в химической промышленности, так как они отличаются высокой производительностью, имеют простую конструкцию и легко могут быть защищены от коррозии.
По способу действия различают конденсаторы смешения двух типов: 1) м о к р ы е и 2) с у х и е.
В мокрых конденсаторах охлаждающая вода, конденсат и газы откачиваются совместно одним мокровоздушным насосом; в сухих или барометрических конденсаторах вода и конденсат стекают самотеком по одной трубе, воздух же и газы откачиваются из верхней части конденсатора воздушным вакуум-насосом.
Процесс работы конденсатора смешения очень прост. Пар и охлаждающая вода смешиваются в герметически замкнутом сосуде, в котором при сжижении пара создается вакуум.
Для того чтобы вода могла хорошо перемешиваться с паром и быстро поглощать его скрытую теплоту, необходимо создать возможно большую поверхность соприкосновения ее с паром. Для этого охлаждающая вода либо р спыляется через сопла, либо стекает через борта и в отверстия горизонтальных полок.
В зависимости от взаимного направления движения пара и воды различают противоточные и прямоточные конденсаторы, а в зависимости от высоты расположения—конденсаторы низкого и высокого уровня.
Взаимное направление движения пара и жидкости в конденсаторе не имеет значения для теплообмена, так как процесс протекает при изменении агрегатного состояния одного из участвующих в теплообмене веществ (пара). Однако в противоточных конденсаторах расходуется меньше энергии на перемещение воды и удаление воздуха, чем в прямоточных. При противотоке разность температур конденсирующегося пара и уходящей воды равна 1—3°, а при прямотоке 5—6° и, следовательно, расход воды в прямоточных конденсаторах будет большим.
В сухих противоточных конденсаторах воздух удаляется сверху, где. температура его близка к начальной температуре охлаждающей воды; при прямотоке, как правило, приходится удалять воздух, имеющий более высокую температуру и, следовательно, больший объем.
Прямоточные конденсаторы применяются главным образом для установок сравнительно небольшой производительности и в тех случаях, когда смесь воды и конденсата поступает на охлаждение (например, в градирню) и вновь используется в конденсаторе.
Известны конденсаторы разнообразной конструкции. Ниже рассмотрены некоторые типичные аппараты.
Рис. 280. Сухой прямоточный конденсатор низкого уровня:
/—корпус; 2—сопло; 3—центробежный насос; 4— воздушный насос.
На рис. 280 изображен сухой прямоточный конденсатор, расположенный на низком уровне. Вода в конденсатор засасывается вследствие имеющегося в нем разрежения. Пар поступает в верхнюю часть
корпуса 1 конденсатора и смешивается с водой, распыляемой соплами 2. Конденсат и вода откачиваются центробежным насосом 3. Для сохранения вакуума, образующегося при конденсации пара, воздух и нескон - денсированные газы отсасываются воздушным насосом 4.
Воздух | T
Вода
При давлении в конденсаторе 0,15 ата (в среднем) вакуум равен 8,5 м вод. ст., а остаточный напор для распыления воды в конденсаторе должен быть не менее 3,5-f3 м вод. ст. Поэтому патрубок для ввода охлаждающей воды в такой конденсатор должен быть расположен на высоте не более 5—
5,5 м над уровнем охлаждающей воды в резервуаре или бассейне.
Сухой противоточный барометрический конденсатор (рис. 281) состоит из корпуса 1, снабженного полками 2 для орошения водой, и барометрической трубы 3 для стока охлаждающей воды и конденсата. Пар поступает в конденсатор снизу через штуцер 4, вода подводится по патрубку 5 и стекает последовательно через отверстия борта тарелок.
Воздух отсасывается через патрубок 6 и проходит брызгоуловитель-ловушку 7 с барометрической трубой 8. В брызгоуловителе воздух меняет направление, а частицы воды, унесенные возду - Рис. 281. Сухой проти- Рис. 282. Сухой баромет - хом из конденсатора, как бо - воточный барометриче - рический конденсатор с тяжрпыр ппопппжяют по
Ский конденсатор: кольцевыми полками: лее тяжелые, продолжают по
/—корпус; 2—полки; 3. /-корпус; 2, 3-кольце вые ИНерЦИИ ДВИГаТЬСЯ ВНИЗ И в—барометрические трубы; полки; 4—труба для ввода па - СТЄКЗЮТ ЧЄПЄЗ Tpv6v 8. OCV -
4— Штуцер для ввода пара; ра; 5—штуцер для ввода воды; „ ^ J
5— Патрубок для ввода во - б-штуцер для отсасывания шенНЫИ ВОЗДуХ ОТСаСЫВаеТСЯ ды; 6—патрубок для отса- воздуха; 7-штуцер для отво - КЯк\шм. нярпгпм
Сывания воздуха; 7—брыз - № конденсата. оап. уут na^w^yjm.
Гоулрвитель-ловушка. БарОМЄТрИЧЄСКИЄ КОН -
Денсаторы изготовляют главным образом с сегментными и кольцевыми (рис. 282) полками. Наиболее часто применяют сегментные полки, так как их проще собирать и не требуется устройства центральной трубы, из-за которой уменьшаются при прочих равных условиях живое сечение и производительность конденсатора.
Производительность барометрических конденсаторов колеблется в пределах 250-^15 ООО кгс конденсируемого пара в час. Абсолютное давление в них равно обычно 0,1-^0,2 ата.
В барометрических конденсаторах расход энергии значительно меньше, чем в конденсаторах низкого уровня, так как вода в барометрических конденсаторах не откачивается насосом, а удаляется самотеком через барометрическую трубу. Преимущества барометрических конденсаторов особенно заметны в тех случаях, когда отработанная вода сливается в канализацию и может быть создан естественный напор воды, поступающей в конденсатор.
В химической промышленности сухие барометрические конденсаторы применяются главным образом в многокорпусных выпарных установках, последние корпуса которых работают под вакуумом.
Мокрые конденсаторы применяют лишь в тех случаях, когда по каким-либо причинам невозможна установка барометрической трубы.
В мокром прямоточном конденсаторе полочного типа (рис. 283) охлаждающая вода впрыскивается сверху при помощи разбрызгивателя и в виде плоских струй стекает с полки на полку. Пар движется сверху вниз параллельно воде. Конденсат, вода и не - сконденсированные газы откачиваются снизу мокровоздушным насосом.
Нагревание воды в конденсаторах смешения. Стоимость конденсации зависит в основном от двух факторов: стоимости установки и расхода охлаждающей воды и энергии. Для уменьшения расхода воды необходимо увеличивать размеры конденсатора, и, наоборот, уменьшение размеров конденсатора ведет к увеличению расхода воды.
В каждом конкретном случае подбирают оптимальные условия, с тем чтобы затраты на сооружение и эксплуатацию конденсационной установки были наименьшими.
Для выяснения зависимости расхода охлаждающей воды от размеров и конструкции конденсатора рассмотрим процесс нагревания воды в конденсаторе.
Впрыскиваемая в конденсатор вода нагревается при непосредственном ее соприкосновении с паром; поэтому в равных условиях интенсивность теплообмена, а следовательно, и степень нагрева будут тем больше, чем больше поверхность соприкосновения воды с паром и чем длительнее это соприкосновение.
Величина поверхности данного объема воды зависит от способа ее распределения в конденсаторе.
Охлаждающая вода может стекать в виде пленки, а также в виде плоских и цилиндрических струй или мелких капель. При любом способе распределения воды отношение поверхности соприкосновения к объему воды зависит от толщины и диаметра струй и капель. При одном и том же объеме поверхность будет наибольшей в том случае, когда вода вбрызгивается в конденсатор в виде отдельных капель, и наименьшей— когда вода стекает в виде пленки.
Определим продолжительность нагревания впрыскиваемой воды до заданной температуры в зависимости от формы распределения воды и толщины ее слоя.
Вода
Рис. 283. Мокрый прямоточный конденсатор:
/—корпус; 2—полка; S—разбрызгиватель.
Количество тепла, которое имела капля воды на входе в конденсатор, избыточное по отношению к теплосодержанию воды при темпера-
Рассматривая процесс нагревания воды в конденсаторе смешения как неустановившийся процесс теплообмена, можно вести расчет в соответствии с формулой (2—186):
туре пара в конденсаторе (принимая температуру последнего в конденсаторе практически постоянной), можно выразить равенством
А количество тепла, воспринятого каплей при прохождении ее через конденсатор
В этих формулах:
19Н и t2K—температура воды на входе в конденсатор и выходе из него в С;
/Нас.—температура конденсирующего пара в °С; R—радиус капли в м\ у—уд. вес воды в кгс/м3\ с—уд. теплоемкость воды в ккал/кг-°С. Подставив эти значения Q и Q0 в уравнение (2—186), получим для шара
(*2К — /2н) у V = — (4„ — *нас.) «tfV/п, ^ "S")
Или после сокращения и преобразования
T2K *2Н
І ___________________ / 'ШІ 1 /2
Для цилиндра по аналогии с только что выведенным выражением получим
(t2K - t2li) 2«= - (/2Н - /нас.) 2«/^Lrc/ц (f /,
Вместо величин а, X и а можно подставить их средние значения для пара и воды, а именно:
А = 10 ООО ккал/м2 ■ час • °С; Х = 0,52 ккал/м-часС;
X 0,52 X 0,52
Подставив вместо радиуса l=R, выраженного в метрах, диаметр d в миллиметрах, а также время z в сек. и обозначив
He-*,и = р (2-190)
(где р—степень нагрева), окончательно получим следующие функциональные зависимости: для шара
(9,615d, 0,577^) (2-191)
P = fn ^19,230/, 0,144-^-j (2—1916)
Где l=o—толщина плоской струи в мм, при одностороннем обогреве, и
/ —при двухстороннем обогреве.
Значения степени нагревания воды для струй, определенные по формуле (2—190), приведены в табл. 16.
Значения степени нагревания воды р— —----- — в конденсаторах смешения
А применить такую батарею можно там, где есть высокие и кратковременные нагрузки по току. Идеальный пример: накопительный конденсатор для сабвуфера в машину.
Также батарея пригодится там, где имеются частые циклы заряда и разряда: в виде аккумулятора для накопления энергии от солнечных батарей, и полной ее отдаче в ночное время фонарям.
Это лишь два варианта использования, но их гораздо больше.
Стоят они даже на Али Экспресс (ссылка) относительно не дорого, учитывая громадный срок их службы при использовании по назначению.
Смотрите видео
Конденсационные установки предназначены для снижения давления пара за машиной и для конденсации отработавшего пара паровых двигателей с целью получения конденсата для питания паровых котлов.
Судовые конденсационные установки делятся на главные и вспомогательные. Каждая конденсационная установка состоит из конденсатора, вакуумного устройства, конденсатного и циркуляционного охлаждающего насосов и систем трубопроводов. Конденсатор прокачивается забортной водой; воздух попадает в него с паром и через неплотности в соединениях трубопроводов.
Удаление конденсата и воздуха из конденсатора может про-изводится совместно и раздельно (рис. 58).
При совместном удалении (рис. 58, а) смесь конденсата и воздуха удаляется из конденсатора при помощи воздушного или конденсатно-воздушного насоса. Такой способ отвода смеси осуществляется обычно в паромашинных установках. Частичное отделение воздуха от конденсата происходит в нагнетательном трубопроводе в машинное отделение, а конденсат подается в теплый ящик.
Отвод смеси воздуха и конденсата осуществляется из нижней наиболее холодной части конденсатора. С понижением температуры воздуха уменьшается его объем и уменьшаются затраты энергии конденсатно-воздушным насосом. При совместном удалении смеси из конденсатора конденсат переохлаждается на 6—12° С по сравнению с температурой конденсации. Пропорционально потерям тепла из-за переохлаждения конденсата необходимо увеличивать затраты тепла на подогрев питательной воды. Поэтому в некоторых паромашинных и во всех паротурбинных установках применяют раздельное удаление конденсата и воздуха из конденсаторов. Воздух отсасывается при более низкой температуре, чем конденсат. Достигается это выделением отдельного пучка охлаждающих трубок, называемого воздухоохладителем, при помощи наклонных щитов или перегородок (рис. 58,6).
С целью повышения экономичности паросиловой установки за счет значительного снижения переохлаждения конденсата применяются регенеративные конденсаторы. Трубные доски у таких конденсаторов не заполняются полностью трубками и оставляются места для прохода пара возможно глубже внутрь, трубного пучка. В результате этого стекающий вниз конденсат соприкасается с паром и конденсирует его, забирая тепло и подогреваясь. У современных регенеративных конденсаторов переохлаждение конденсата составляет всего 0,3—1,5° С.
При раздельном удалении смеси из конденсатора (см. рис. 58, б) воздух отсасывается двухступенчатым пароструйным эжектором, а конденсат отводится при помощи конденсатного насоса через охладители эжекторов в теплый ящик или деаэратор, из которых подается питательным насосом в котлы.
При конденсации отработавший пар отдает тепло охлаждающей воде и превращается в конденсат, объем которого меньше объема поступающего пара в несколько тысяч раз. Благодаря этому, а также непрерывному отсосу воздуха из конденсатора в нем создается и поддерживается значительное разрежение. Разность между давлениями атмосферным и внутри конденсатора называется вакуумом. Вакуум в конденсаторе измеряется при помощи приборов вакуумметров, шкалы которых градуируются в миллиметрах ртутного столба или в процентах абсолютного вакуума.
На морских судах применяются исключительно поверхностные конденсаторы одно-, двух-, трех- и четырехпроточные по направлению потока охлаждающей воды. Наибольшее распространение получили двухпроточные конденсаторы.
На рис. 59 показан простейший двухпроточный конденсатор. Он состоит из цилиндрического корпуса, трубных досок, охлаждающих трубок и водяных крышек. Одна крышка (на рис. 59 левая) имеет патрубки и горизонтальную перегородку, делящую ее на две камеры и обеспечивающую два прохода воды через конденсатор. Для осмотра и чистки трубок на крышках предусмотрены горловины, на которых установлены цинковые протекторы, предохраняющие детали конденсатора от разъедания гальваническими токами.
Патрубок входа пара в конденсатор снабжен пароотбойным щитом с отверстиями для равномерного распределения потока пара по сечению конденсатора.
Крепление крышек и трубных досок с корпусом конденсатора фланцевое при помощи шпилек с буртиками (рис. 60,I). Такая конструкция позволяет снимать крышки и водяные камеры, не нарушая плотности соединений трубной доски с корпусом конденсатора. Фланцевые соединения уплотняются прокладкой из листовой резины по водяной стороне и прокладкой из парусины на сурике между трубной доской и корпусом конденсатора.
Трубные доски крепятся между собой продольными связями, конструкции которых показаны на рис. 60, II. У конденсаторов, имеющих значительную длину, применяются комбинированные продольные связи, состоящие из дистанционных распорных труб, в оба конца которых ввернуты и вварены хвостовики с резьбой. Такие связи могут иметь гайки только со стороны водяных камер или вообще не иметь их. В местах крепления трубных досок с продольными связями всегда должна быть обеспечена плотность, достигаемая путем постановки под гайкой пеньковых подмоток, промазанных предварительно мастикой из свинцовых белил (60%) и свинцового сурика (40%), разведенных на вареном льняном масле. Для крепления продольных связей применяют часто глухие гайки, закрывающие концы связей или шпилек, на которые они наворачиваются.
Крепление трубок в трубных досках должно быть абсолютно плотным и обеспечивать возможность теплового удлинения трубок. Для этой цели применяется сальниковое крепление трубок с обоих концов или один конец трубки развальцовывается, а другой укрепляется в сальнике. Применяется также развальцовка обоих концов трубок и даже приварка их к трубным доскам. Некоторые конструкции уплотнительных устройств конденсаторных трубок приведены на рис. 61.
Отдельные части конденсатора оборудуются патрубками и наварышами с отверстиями для присоединения и установки арматуры, контрольно-измерительных приборов, автоматических устройств регулирования уровня конденсата и различных трубопроводов.
Широкое распространение в паромашинных установках получили два типа конденсатно-воздушных насосов: с перепускными клапанами в поршне и с приемными окнами (рис. 63). Насос с перепускными клапанами в поршне (рис. 63, а) простого действия и навешивается на главную машину. Работает насос следующим образом. При ходе поршня вверх начинается сжатие смеси воздуха и конденсата в верхней полости насоса. Когда давление в ней превысит атмосферное, открываются нагнетательные клапаны в корпусе насоса и смесь подается в теплый ящик через воздушный колпак. Одновременно в нижней полости будет происходить всасывание смеси из конденсатора через всасывающие клапаны. При движении поршня вниз начинается сжатие смеси в нижней полости и расширение оставшейся смеси в верхней полости. Когда разрежение в верхней полости станет больше, чем в нижней, откроются перепускные клапаны в поршне и смесь будет перепускаться из подпоршневого в надпоршневое пространство. Таким образом, с чередованием ходов поршня эти рабочие процессы повторяются.
К недостаткам рассматриваемого насоса относятся большое количество клапанов и трудность наблюдения за их работой. Конденсатно-воздушный насос с приемными окнами (рис, 63,6) имеет только отливные клапаны. Роль всасывающих клапанов выполняют окна, расположенные в нижней части цилиндра.
Насос одностороннего действия. При ходе поршня вниз, когда нагнетательные клапаны закрыты, создается разрежение в верхней полости и становится меньше, чем в конденсаторе. Не доходя на 10—15% хода до нижней мертвой точки, поршень открывает своей кромкой окна. Под действием разности давлений в цилиндр насоса устремляется конденсатно-воздушная смесь из конденсатора. Заполнению цилиндра способствует динамическое действие струй конденсата, выдавливаемого конической частью поршня из нижней части корпуса насоса. Поэтому такие насосы называют иногда насосами динамического действия типа Эдвардса. При обратном ходе поршня часть конденсата выливается обратно в нижнюю камеру до момента закрытия окон.
Для смягчения гидравлических ударов поршня о жидкость и лучшего вытеснения смеси в цилиндр нижняя часть поршня и днища сделаны коническими. Насос оборудован предохранительным клапаном для предотвращения возможных поломок от гидравлического удара.
Корпусы конденсатно-воздушных насосов изготавливаются литыми чугунными и снабжаются вставными бронзовыми втулками. Клапаны изготавливаются из фибры, теплостойкой резины, бронзы, набора латунных пластин и т. п. и прижимаются к гнездам под действием собственного веса или при помощи пружин. Некоторые конструкции клапанов приведены на рис. 64.
Лучшими являются фибровые и металлические клапаны, так как резиновые клапаны быстро разбухают и портятся при высокой температуре конденсата, а также разрушаются от действия минеральных масел на них, попадающих с паром из машины. Из металлических клапанов применяются чаще всего клапаны, состоящие из трех латунных дисков (рис. 64, в) надетых на шпильку. Для предотвращения слипания средний и нижний диски имеют сквозные отверстия диаметром 3—4 мм, не совпадающие друг с другом, по окружности.
Отливные клапаны должны быть покрыты конденсатом в процессе работы насоса, чтобы воздух не мог просачиваться из нагнетательной камеры в цилиндр насоса. Для этого делают бурты высотой 10—20 мм по периферии клапанных решеток.
Конденсатно-воздушные насосы работают только с подпором и устанавливаются ниже конденсаторов. Этим обеспечивается поступление конденсата в насос самотеком. Конденсатно-воздушные насосы приводятся в действие от главной машины через балансир, но иногда применяются и автономные насосы. Применение навешенных насосов более экономично, но неудобно своей зависимостью от главной машины. Автономные насосы менее экономичны, но не зависят от действия главной машины и могут работать и при стоянке ее.
Обслуживание конденсационных установок должно вестись в строгом соответствии с Правилами технической эксплуатации судовых паровых турбин, машин и вспомогательных механизмов. Кроме них, необходимо также руководствоваться инструкциями заводов-строителей и рекомендациями служб судового хозяйства пароходств, составленных применительно к данной установке и с учетом ее индивидуальных особенностей.
Поэтому ниже рассмотрены только общие принципы эксплуа¬тации судовых конденсационных установок.
Приготовление к действию и пуск конденсационной установки, как правило, предшествует приготовлению к действию парового двигателя. Перед пуском конденсационной установки в действие должен быть произведен тщательный осмотр конденсатора, механизмов и аппаратов, а также систем, их обслуживающих. В обязательном порядке проверяется исправность и правильность включения всех установленных приборов и арматуры.
Убедившись в отсутствии нарушений и ненормальностей, вводят в действие конденсационную установку в следующей последовательности. Сначала включают циркуляционную, затем конденсатную и, наконец, воздушную систему (при конденсационной установке с раздельным удалением конденсата и воздуха). В случае конденсационной установки с совместным удалением конденсата и воздуха сначала включают циркуляционную систему, а затем конденсатно-воздушный насос. При этом, если насос навешен на главную машину, то необходимо следить за тем, чтобы в конденсаторе не скапливалось чрезмерное количество конденсата.
В случае кратковременного бездействия конденсационной установки водяное пространство конденсатора оставляют заполненным, конденсат из сборника не удаляется. При длительном бездействии конденсационной установки конденсат из конденсатора удаляется, водяные камеры осушаются путем спуска охлаждающей воды через спускные краны или пробки.
Контроль за работой конденсационной установки должен осуществляться систематически наблюдениями за вакуумом и температурным режимом конденсатора, а также по результатам периодических проверок воздушной и водяной плотности, за содержанием солей и кислорода в конденсате.
Неполадки в работе конденсационной установки могут быть вызваны неудовлетворительным действием обслуживающих ее систем, состоянием конденсатора и, чаще всего, повышенными подсосами воздуха в систему, находящуюся под разряжением, или пропусками забортной воды через уплотнительные устройства.
Причинами повышенного давления в конденсаторе могут быть: недостаточное количество и высокая температура забортной охлаждающей воды; неисправность и перегрузка эжекторов; чрезмерные подсосы воздуха в конденсаторе; загрязнение или повреждение трубок конденсатора и, реже, неисправности конденсатного насоса и затопление нижних рядов трубок конденсатора.
Причинами повышенного переохлаждения конденсата могут быть:
- чрезмерно большое количество и низкая температура охлаждающей воды;
- значительные подсосы воздуха в конденсатор;
- неисправности в работе конденсатной системы, ведущие к затоплению нижних рядов трубок конденсатора;
- перегрузка и неполадки в работе эжекторов или конденсатно-воздушного насоса.
Как видно, указанные причины обычно взаимосвязаны и обнаружить их быстро бывает иногда затруднительно, поэтому для определения причин необходимо тщательно анализировать показатели работы конденсационной установки, полученные в результате регулярного контроля или в процессе специальных проверок и испытаний.
При обнаружении любых неисправностей или отклонений в режиме работы конденсационной установки необходимо сразу же доложить о них вахтенному механику и действовать по его указаниям.
Читайте также: