Сепаратор пара своими руками

Добавил пользователь Alex
Обновлено: 05.10.2024

Полезная модель относится к области сепарации и перегрева пара и может быть применена для турбин атомных электрически станций, работающих на насыщенном паре. В сепараторе-пароперегревателе турбины атомной электрической станции, включающем корпус 1, в котором размещены сепаратор 2 и пароперегреватель 3, содержащем пучки теплообменных труб 4, объединенные посредством концевых камер 5, выполненных в виде полых прямоугольных параллелепипедов, в кассеты 6 прямоугольного сечения, установленные в корпусе 1 параллельно его продольной оси 7, при этом боковые грани концевых камер 5 примыкают друг к другу, кассеты 6 пароперегревателя 3 сгруппированы в один блок, сепаратор 2 установлен вертикально в плоскости, параллельной боковой грани пароперегревателя 3 со стороны входа нагреваемого пара, при этом высота и ширина сепаратора 2 соответствуют высоте и ширине указанной грани пароперегревателя 3. Увеличивается мощность при сохранении размеров корпуса 1.

Полезная модель относится к области сепарации и перегрева пара и может быть применена для турбин атомных электрически станций, работающих на насыщенном паре.

Известен сепаратор-пароперегреватель (СПП), содержащий вертикальный корпус, размещенные в верхней части корпуса пароперегреватель, а под последним - сепарационные пакеты, центральную пароотводящую трубу, образующую со стенками корпуса входную кольцевую камеру с патрубком подвода парожидкостной смеси, коллектор подвода пара в сепарационные пакеты, патрубки для отвода пара в крышке и для жидкости в днище; входная кольцевая камера размещена между пароперегревателем и сепарационными пакетами, а коллектор подвода пара в последние образован стенками корпуса и торцами пакетов, SU 1206549.

В данном устройстве содержатся пучки теплообменных труб с продольным обтеканием их паром. Это обстоятельство обусловливает низкий коэффициент теплоотдачи и, соответственно, малую эффективность устройства.

Известен СПП турбины атомной электростанции, включающий корпус, в котором размещены сепаратор и пароперегреватель, содержащий пучки теплообменных труб, объединенные посредством концевых камер полусферической формы в кассеты и имеющие прямоугольное, в частности, квадратное сечение; кассеты установлены в корпусе параллельно его продольной оси. Кассеты находятся на расстоянии друг от друга, установлены радиально, то есть, не примыкают друг к другу боковыми гранями, US 4683842.

В данном устройстве обеспечивается поперечное обтекание теплообменных труб паром, что существенно повышает коэффициент теплоотдачи и, соответственно, эффективность устройства.

Однако полусферическая форма концевых камер пучков теплообменных труб не позволяет обеспечить компактное (без промежутков) сопряжение пучков труб друг с другом. Это приводит к уменьшению площади теплообменной поверхности, размещаемой в определенном объеме корпуса и уменьшению ширины пучков труб, что не позволяет обеспечить требуемую температуру перегрева пара без увеличения объема корпуса пароперегревателя, а также приводит к увеличению скорости пара и гидравлического сопротивления в пароперегревателе.

Известен СПП турбины атомной электрической станции, включающий корпус, в нижней части которого размещен сепаратор; сепаратор размещен под пароперегревателем, содержащем пучки теплообменных труб, объединенных посредством концевых камер в кассеты и имеющие прямоугольное сечение; кассеты установлены в корпусе параллельно его продольной оси, концевые камеры кассет выполнены в виде полых прямоугольных параллелепипедов, кассеты сгруппированы в два блока прямоугольного сечения, при этом боковые грани концевых камер каждого из блоков примыкают друг к другу, причем обращенные друг к другу грани блоков параллельны между собой, RU 54271 U1.

Данное техническое решение принято в качестве прототипа настоящей полезной модели.

Устройство-прототип позволяет обеспечить компактное сопряжение пучков труб и увеличить ширину пучков и площадь теплообменной поверхности. Однако, то обстоятельство, что кассеты пароперегревателя сгруппированы в два блока, размещенных на расстоянии друг от друга, обусловливает возможность установки сепаратора только под пароперегревателем, поскольку другое место для размещения сепаратора в корпусе без увеличения его поперечного сечения отсутствует. В устройстве-прототипе сепаратор отнимает место у пароперегревателя, что ведет к снижению мощности (тепловой) устройства при неизменных размерах корпуса. При этом следует иметь ввиду, что увеличение размеров корпуса имитировано как условиями компоновки атомной электростанции, так и возможностями транспортировки.

Кроме того, недостатком прототипа является большое аэродинамическое сопротивление в тракте нагреваемого пара за счет наличия ряда поворотов в этом тракте, что также снижает его мощность.

Задачей настоящей полезной модели является увеличение мощности при сохранении размеров корпуса.

Согласно полезной модели в сепараторе-пароперегревателе турбины атомной электрической станции, включающем корпус, в котором размещены сепаратор и пароперегреватель, содержащем пучки теплообменных труб, объединенные посредством концевых камер, выполненных в виде полых прямоугольных параллелепипедов, в кассеты прямоугольного сечения, установленные в корпусе параллельно его продольной оси, при этом боковые грани концевых камер примыкают друг к другу, кассеты пароперегревателя сгруппированы в один блок, сепаратор установлен вертикально в плоскости, параллельной боковой грани пароперегревателя со стороны входа нагреваемого пара, при этом высота и ширина сепаратора соответствуют высоте и ширине указанной грани пароперегревателя.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где изображено:

на фиг.1 - продольный разрез СПП;

на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1;

на фиг.3 - продольный разрез кассеты;

на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.3;

на фиг.5 - поперечный разрез двух соседних, сопряженных между собой кассет в увеличенном масштабе.

Сепаратор-пароперегреватель турбины атомной электрической станции включает корпус 1, в котором размещены сепаратор 2 и пароперегреватель 3, содержащий пучки теплообменных труб 4, объединенных посредством концевых камер 5, выполненный в виде полых прямоугольных параллелепипедов, в кассеты 6, имеющие прямоугольное сечение; кассеты 6 установлены в корпусе 1 параллельно его продольной оси 7. Боковые грани концевых камер 5 примыкают друг к другу. Кассеты 6 пароперегревателя 3 сгруппированы в один блок. Со стороны сепаратора 2 установлена наклонная перегородка 8. Клиновидное пространство между перегородкой 8 и сепаратором 2 является коллектором 9 входа пара в сепаратор 2 и ограничено вверху перегородкой 10. Пространство между пароперегревателем 3 и корпусом 1 является коллектором 11 выхода пара из пароперегревателя 3. Кассеты 6 имеют боковые стенки 12 и 13, соединенные между собой по высоте пучка теплообменных труб 4 и стяжками 14. Зазор между боковыми стенками соседних кассет на входе пара в кассеты 6 из коллектора 9 перекрыт планками 15. К концевым камерам присоединены трубы 16 подвода греющего пара и трубы 17 отвода конденсата. Сепаратор 2 установлен вертикально в плоскости, параллельной боковой грани 23 пароперегревателя 3 со стороны входа нагреваемого пара. Сепаратор 2 выполнен из пакетов сепарационных жалюзи 18. Высота и ширина сепаратора 2 соответствует с точностью до величины допуска высоте и ширине пароперегревателя 3. Сепаратор 2 соединен с трубами 19 слива сепарата. На корпусе 1 установлены патрубок 20 входа нагреваемого пара в СПП и патрубок 21 выхода из СПП перегретого пара. За патрубком 20 в корпусе размещена криволинейная перегородка 22.

СПП работает следующим образом:

Влажный пар из цилиндра высокого давления паровой турбины (на чертежах не показана) через патрубок 20 входит в нижнюю часть СПП под криволинейной перегородкой 22, откуда пар поступает в коллектор 9 входа. Влажный пар, проходя через пакеты жалюзи 18, осушается, отсепарированная влага через трубы 19 слива сепарата отводится из СПП. Сухой пар из сепаратора 2 поступает в кассеты 6 пароперегревателя 3. В кассетах 6 нагреваемый пар проходит в пространстве между теплообменными трубами 4 и перегревается за счет тепла греющего пара, поступающего в теплообменные трубы 4. При этом в переднюю по ходу движения нагреваемого пара половину кассет (первая ступень перегрева) поступает греющий пар из отбора в цилиндре высокого давления, а в заднюю половину кассет (вторая ступень перегрева) - часть пара, подводимого в турбину. Из пароперегревателя перегретый пар поступает в коллектор 11, выходит из СПП через патрубок 21 и направляется к части низкого давления паровой турбины (на чертежах не показана). Конденсат греющего пара по трубам 17 отводится из СПП.

Благодаря тому, что кассеты 6 пароперегревателя 3 сгруппированы в один блок, сепаратор 2 установлен вертикально в плоскости, параллельной боковой грани пароперегревателя 3 со стороны входа нагревательного пара, увеличивается длина теплообменных труб 4, размещаемых в корпусе 1 при заданной его высоте. Вследствие этого увеличивается площадь теплообменной поверхности в объеме корпуса 1. Таким образом обеспечивается получение более высокой температуры перегрева пара при сохранении габаритов корпуса 1. Поскольку тракт нагреваемого пара от входа в сепаратор 2 до выхода из СПП становиться прямым и более коротким, уменьшается его аэродинамическое сопротивление.

При повышении температуры перегрева и уменьшении аэродинамического сопротивления повышается мощность СПП и, соответственно, увеличивается коэффициент полезного действия турбины и выработка электрической мощности. Расчеты вариантов СПП были проведены при использовании исходных технических требований на разработку СПП для турбоустановки К-1200-6,8/50 по проекту энергоблока АЭС-2006. При этом согласно данным разработчика турбины принимались следующие поправки величины электрической мощности при изменении параметров СПП:

- При увеличении температуры перегрева пара за первой ступенью пароперегревателя на 10°С мощность увеличивается на 0,12%;

- При увеличении температуры перегрева пара за второй ступенью пароперегревателя на 10°С мощность увеличивается на 0,133%;

- При уменьшении гидравлического сопротивления СПП по перегреваемому пару на 1% мощность увеличивается на 0,12%;

Расчеты вариантов СПП выполнены при сохранении длины и диаметра корпуса СПП. Результаты расчетов приведены в таблице:

Наименование	Размерность	Величина
Полезная модель	Прототип Ru 542710 U1
Расход	т/ч	1015.7	1015.7
Давление	МПа	0.5769	0.5769
Температура	°С	157.3	157.3
Влажность на входе в СПП	%	8.2	8.2
Влажность после сепаратора	%	0.3	0.3
Температура пара на выходе	°С	217.6	212.3
из I-й ступени
из II-й ступени	°С	274.6	263.7
Длина теплообменных труб	мм	6880	3496
Количество теплообменных труб	шт	6240	8800
Площадь теплообменной поверхности	м 2	8206	5880
Гидравлическое сопротивление СПП	%	2,61	3,14
Длина СПП	мм	13420	13420
Диаметр корпуса (внутренний)	мм	4200	4200
Электрическая мощность одного энергоблока	МВт	1203,3	1200
Повышение электрической мощности	МВт	3,3	0

Сепаратор-пароперегреватель турбины атомной электрической станции, включающий корпус, в котором размещены сепаратор и пароперегреватель, содержащий пучки теплообменных труб, объединенные посредством концевых камер, выполненных в виде полых прямоугольных параллелепипедов, в кассеты прямоугольного сечения, установленные в корпусе параллельно его продольной оси, при этом боковые грани концевых камер примыкают друг к другу, отличающийся тем, что кассеты пароперегревателя сгруппированы в один блок, сепаратор установлен вертикально в плоскости, параллельной боковой грани пароперегревателя со стороны входа нагреваемого пара, при этом высота и ширина сепаратора соответствуют высоте и ширине указанной грани пароперегревателя.

Компрессорное оборудование бывает разного типа. Одни подают чистый воздух, а другие — загрязнённый. Эта классификация разделяет оборудование по типу масляного снабжения. Принято считать, что агрегаты, работающие без заправки маслом, способны обеспечить минимальный уровень очищенного потока.

Это не является недостатком или недоработкой конструкции. Компрессор такого типа нашёл своё широкое применение в различных рабочих процессах, которые не требуют качественной предварительной подготовки воздушной массы. Модели без масляной ёмкости оснащаются фильтрационной системой. Для этого используют влагоотделитель для компресса, который способствует разделению масляных компонентов и поступающего воздушного потока.

Общие сведения о влагоотделителях

Влагоотделитель является одним из фильтрационных средств, которые обеспечивают оптимальную по характеристикам и составу воздушную среду, выпускаемую пневмосистемой. Наряду с ним компрессор может дополняться панельными и масляными фильтрами, которые также осуществляют подготовку рабочей смеси. В данном же случае акцент делается на функцию отделения воздуха от лишних частиц воды. Выполнение этого этапа фильтрации особенно важно для пневмосистем, которые обслуживают мелкоформатный инструмент. Стандартный влагоотделитель для компрессора применяется в автомастерских и в составе производственных линий, где рабочие осуществляют лакокрасочные операции. Воздух без излишков влаги также требуется в процессе эксплуатации пескоструйных строительных аппаратов.

Самодельное устройство с холодильным способом очистки

Принцип действия такого влагоотделителя основан на знании того, что влага обладает способностью конденсироваться из-за воздействия низкой температуры. Благодаря качественному удалению избыточной влажности воздуха, подаваемого в компрессор, такие аппараты очень популярны в среде профессиональных автомаляров. Подобный влагомаслоотделитель вы можете сделать своими руками: достаточно всего лишь пропускать воздушную смесь через холодильное оборудование или морозильную камеру.

Сложности при изготовлении агрегата такого типа таковы:

нужно решить, как будет выводиться конденсат из влагоотделителя. Для этого к камере морозильника можно приварить специальный штуцер;
необходимо позаботиться о полной герметизации вашего устройства.

Принцип работы

Обработку сжатого воздуха влагоотделитель начинает непосредственно перед подачей в пневматическое оборудование, например в краскопульт. В ходе фильтрации струя очищается не только от мелкодисперсных частиц жидкостей, но и от мелких твердотельных элементов. Принцип действия может различаться в зависимости от устройства. Так, выделяют вихревые, силикогелевые и холодильные модели. Наиболее распространен вихревой или циклонный влагоотделитель для компрессора, который задерживает воду в результате искусственных завихрений воздушных потоков. Частицы жидкости оседают на стенках прибора, пропуская вперед воздух. Для большей эффективности внутреннее пространство центробежного вихревого фильтра иногда дополняют лопастями. В процессе движения они собирают масляные и водяные частицы, выводя их в конденсатоотводчик. Далее жидкая фракция задерживается и блокируется мембранами.

Преимущества фильтров циклонного типа

Влагоотделители значительно упрощают работу пневматического пистолета и компрессора. Они обеспечивают стабильную работу техники. Можно выделить следующие преимущества фильтров циклонного типа:

простая конструкция;
приемлемая стоимость;
максимально высокая эффективность;
удержание крупных частиц конденсата;
простое техническое обслуживание;
регенерация и полное восстановление первоначальных свойств;
обеспечение предварительной грубой очистки.

Влагоотделители для компрессоров и пневматических пистолетов являются эффективным инструментом, без которого невозможно представить работу этой техники. Они качественно подготавливают сжатый воздух к дальнейшему применению. Фильтры отделяют первичную влагу, частицы масла, а также загрязнения разной фракции и другие твёрдые частицы. Любая пневматическая сеть должна оборудоваться влагоотделителем, который очистит воздух для дальнейшего применения.

Основные характеристики

С точки зрения качества очистки ключевым параметром является размер фракции, от которой способен очистить фильтр. Промышленные аппараты, предназначенные для тонкой водоподготовки, способны отсекать частицы с фракцией порядка 5 мкм. Но в большинстве случаев этот размер составляет 10-15 мкм – очистка у стандартных влагоотделителей. Также немаловажной характеристикой можно назвать поддерживаемое давление. Как правило, фильтр-влагоотделитель для компрессора среднего звена работает при показателе в 6-8 бар. Это значение не оказывает прямого влияния на качество работы, но его необходимо учитывать в плане соответствия фильтра компрессору. Сопоставление проходит по мощности и нагрузкам, которые возникают при циркуляции сжатого воздуха под давлением.

Самодельный аппарат с циклонным способом очистки

Принцип, по которому действуют такие влагоотделители: как только воздух попадает в камеру устройства, под действием центробежной силы он начинает стремительно вращаться. Тяжёлые частицы (масло, конденсат или песок), находящиеся в этот момент в воздухе, подвергаются влиянию центробежной силы, и их отбрасывает на стенки камеры. В это же самое время воздух, очищенный от примесей и избыточной влаги, проходит через отверстие, расположенное в нижней части камеры, и направляется в компрессор.

Чтобы изготовить такое устройство, нужно найти:

газовый баллон, который использовался ранее для хранения пропана;
сварочный аппарат;
штуцер;
2 трубки из металла небольшого размера и длины.

Порядок проведения работ

Выполнять работы нужно в такой последовательности:

баллон нужно установить краном вниз;
один из штуцеров с помощью сварки прикрепляется к верху баллона, через него будет подаваться воздух на вход;
отмеряем 2/3 высоты корпуса баллона и сварочным аппаратом крепим второй штуцер, который будет работать на выход;
если вы хотите добиться от влагоотделителя, сделанного своими руками, лучшей эффективности, разрежьте корпус баллона пополам, насыпьте внутрь деревянные опилки или стружку, а в нижней части устройства поставьте сетку, которая будет выполнять роль фильтра. После этого аккуратно приварите друг к другу две половинки будущего аппарата и проверьте его на герметичность.

Теперь циклонный масловлагоотделитель готов к использованию.

Разновидности

Распространены три типа влагоотделителей. Это непосредственно вихревые фильтры, влагомаслоотделители и модульные системы очистки. К особенностям влагомаслоотделителей можно отнести способность к эффективной очистке не только от воды и твердых элементов, но и от масла. Этот вариант подходит как раз для масляных компрессоров, в которых допускается интенсивная обработка деталей смазочными составами. На крупных производствах можно встретить и модульные системы фильтрации. В таких комплексах влагоотделитель для компрессора занимает место одного из функциональных компонентов, но не является самостоятельным рабочим фильтром. Управление модульными системами обычно реализуется из контроллера, подающего команды также и фильтрам другого типа.

Циклонные отделители масла

Принцип действия. При входе в маслоотделитель пары хладагента с каплями масла попадают в спиральную часть аппарата. Поток движется по спирали и за счет центробежной силы происходит осаждение капель масла на внутренней поверхности стенок маслоотделителя. По стенкам масло стекает в нижнюю часть аппарата, отделенную от основной части специальным маслоотбойником, который предотвращает повторный унос масла. В нижней части маслоотделителя находится поплавковый механизм с игольчатым клапаном, который возвращает масло обратно в компрессор.

Читать также: Насос улитка для воздуха

Конструкция маслоотделителя и маслоотбойника предотвращает выброс масла при запуске холодильного компрессора.

Для отделения масла от хладагента применяют различные типы маслоотделителей, эффективность работы которых зависит от условий их использования. Например, степень отделения масла в аппаратах увеличивается с понижением температуры пара, входящего в маслоотделитель. Маслоотделители с фильтрующей насадкой обеспечивают большую степень отделения при меньшей доли масла во входящем в аппарат паре хладагента. Бар-ботажные маслоотделители работают с номинальным значением степени отделения, если высота барботажного слоя в аппарате не менее 0,12 м, а отделенное масло непрерывно удаляется из аппарата.

Окрасочные работы в гараже или на воздухе упрощаются, если использовать краскопульт, работающий с помощью компрессора. Метод обладает одним существенным недостатком: воздух, нагнетаемый компрессором, имеет довольно высокую влажность, что отрицательно скажется на качестве окрашивания. За удаление влаги из потока воздуха отвечает специальный влагоотделитель для компрессора. Стоит ли покупать его или можно сделать самостоятельно? Давайте разберёмся!

Производители и цены

Изготовлением влагоотделителей преимущественно занимаются производители инженерного и строительного оборудования. В частности, надежные и долговечные фильтры выпускают фирмы Matrix, WiederKraft и GAV. Мощные установки этих брендов доступны на рынке за 5-10 тыс. руб. Для бытовых задач качественное решение из семейств упомянутых компаний можно приобрести за 3-4 тыс.

Фильтры для компрессоров Comaro:

Наименование Применяемость Цена

Фильтры для компрессора Сomaro Серии LB

Фильтры для Сomaro Серии SB (Cтарая модель)

Фильтры для Сomaro Серии SB (Модель 2020 года)

Фильтры для Сomaro Серии MD (Cтарая модель)

Фильтры для Сomaro Серии MD (модель 2020 года)

Мы можем поставить воздушные, масляные фильтры, фильтры-сепараторы, для винтовых воздушных комрессоров Comaro указанных ниже:

LB 2.2-8/200 , LB 2.2-10/200 , LB 3.0-8/200 , LB 3.0-10/200 , LB 4.0-8/200 , LB 4.0-10/200 , LB 5.5-8/200 , LB 5.5-10/200 , LB 5.5-13/200 , LB 7.5-8/270 , LB 7.5-10/270 , LB 7.5-13/270 , LB 11-8/500 , LB 11-10/500 , LB 11-13/500 , LB 15-8/500 , LB 15-10/500 ,LB 15-13/500 , LB 18.5-8/500 , LB 18.5-10/500 , LB 18.5-13/500 , LB 22-8/500 , LB 22-10/500 , LB 22-13/500 , SB 7.5-08 , SB 7.5-10 , SB 7.5-13 , SB 11-08 , SB 11-10 , SB 11-13 , SB 15-08 , SB 15-10 , SB 15-13 , SB 18.5-08 , SB 18.5-10 , SB 18.5-13 , SB 22-08 , SB 22-10, SB 22-13 , SB 30-08 ,SB 30-10 , SB 30-13 , SB 37-08 , SB 37-10 , SB 37-13 , SB 45-08 , SB 45-10 , SB 45-13 , SB 55-08 , SB 55-10 , SB 55-13 , SB 75-08 , SB 75-10 , SB 75-13 , SB 90-08 , SB 90-10 , SB 90-13 , MD 315-10 , MD 37-08 , MD 37-10 , MD 37-13 , MD 45-08 , MD 45-10 , MD 45-13 , MD 55-08 , MD 55-10 , MD 55-13 , MD 75-08 , MD 75-10 , MD 75-13 , MD 90-08 , MD 90-10 , MD 90-13 , MD 110-08 , MD 110-10 , MD 110-13 , MD 132-08 , MD 132-10 , MD 132-13 , MD 160-08 , MD 160-10 , MD 160-13 , MD 185-08 , MD 185-10 , MD 185-13 , MD 250-08 , MD 250-10 , MD 250-13 , MD 315-08 , MD 315-10 , MD 315-13

Поставляем сервисные наборы для ТО Comaro (Комаро), комплекты фильтров для компрессоров, в составе: фильтр воздушный, фильтр масляный, фильтр-сепаратор (маслоотделитель). Панельные фильтры и вставки (картриджи), сменные элементы магистральных (линейных) фильтров поставляются отдельно и Вы всегда сможете запросить в нашей компании.

При техническом обслуживании компрессора, вместе с заменой масляного фильтра, так же рекомендуем менять компрессорное масло для Комаро не позже чем 2000 часов наработки компрессора или один раз в год. Соответственно воздушный фильтр меняется при наработке 2000 часов и фильтр-маслоотделитель при достижении 4000 часов или так же один раз в год. По приводным ремням Comaro идет осмотр и замена при 4000 ч. наработки.

При отсутствии данных (номеров фильтров) пришлите шильдик компрессора с указанием номера и года выпуска копрессора. Образец чуть ниже.

Так же мы можем подобрать необходимые для вас фильтры по их размерам или чертежам.

Что учесть в выборе?

Требования к очистке могут быть разными в зависимости от сферы применения. Та же покраска с помощью пневмопистолета подразумевает небольшую пропускную способность фильтра, но зато с тонкой очисткой. И напротив, производственные процессы могут быть нетребовательными к качеству фильтрации, но объемы выпуска при этом должны быть высокими. Также следует учитывать, от каких инородных частиц конкретно будет защищать устройство. Оптимальным решением может стать влагомаслоотделитель компрессора, который исключит из струи и воду, и масло. Если же требуется фильтрационный инструмент только лишь для избавления от влаги, то есть смысл и вовсе обратиться к осушителям. Но важно иметь в виду, что подобные сепараторы не гарантируют глубокое избавление от твердых инородных тел.

Самые распространённые виды самодельных влагоотводителей

Специалисты рекомендуют использовать следующие виды влагоотводителей:

циклонного типа;
поглощающие влагу с помощью силикагеля;
холодильного типа.

Каждый тип имеет свои преимущества и недостатки. Чтобы выбрать оптимальный вариант для себя, необходимо ознакомиться со всеми схемами устройств. В конструкциях используются старые баллоны, масляные фильтры, элементы холодильного оборудования. Перед началом работы убедитесь, что в наличие есть сварочный аппарат, набор ключей и отвёрток, дрель, молоток, клей и изоляционный материал.

Влагоотделитель для компрессора своими руками

Самодельный влагоотделитель можно собрать из старого пропанового баллона, металлических трубок и штуцера. Заготовку корпуса в виде баллона необходимо установить вертикально и к его верхней части приварить входной штуцер. При этом желательно сместить его ближе к краю баллона. Затем выполняется входной патрубок с помощью трубы.

Специально для отвода влаги также предусматривается отверстие с клапаном уже в нижней части конструкции. На этом этапе надо продумать и возможный наполнитель, за счет которого и будет выполнять свою задачу влагоотделитель для компрессора. Своими руками вполне можно наполнить нишу баллона древесной стружкой, которая выступит как сорбирующий материал. Но слишком плотно нагружать емкость не стоит, поскольку это будет препятствовать циркуляции воздуха.

Преимущества и важность применения устройства

Использование влагоотделителя во время покраски автомобиля компрессорной установкой существенно увеличивает срок службы покрытия и защищает кузов от коррозии. Воздух должен быть сухим – это достигается за счёт использования холодильного оборудования, центробежной силы или силикагеля. Собрать самодельное устройство можно из старого баллона, огнетушителя, масляного или водяного фильтра.

Некоторые компрессорные установки подают воздух под высоким давлением и требуют заводских фильтров и влагоотделителей. Перед подключением осушителя внимательно изучите инструкцию производителя и убедитесь, что все требования к воздушной смеси будут выполнены.

Чтобы компрессорная установка более качественно наносила слой краски, специалисты рекомендуют подавать в неё сухой воздух. Убрать лишнюю влагу можно с помощью самодельных влагоотделителей. Они обойдутся дешевле заводских и, при качественном изготовлении, будут надёжно и эффективно работать долгое время.

Задача влагоотделителя как важного устройства, помогающего в работе автомобильным малярам — выполнять роль осушителя для чрезмерно влажного воздуха, проходящего через краскопульт или компрессор. Зачем это нужно делать? Без масловлагоотделителя наносимая на элементы кузова машины краска быстро начнёт осыпаться, а сам кузов ржаветь. Использование этого аппарата — гарантия того, что лакокрасочное покрытие (ЛКП) вашего автомобиля прослужит достаточно долго.

Классификация воздушно-масляных сепараторов

стандартные сепараторы для компрессоров;
сепараторы глубокой очистки;
ловушка-сепаратор для масла и воздуха;
фильтры воздушно-масляного сепараторы;
элементы воздушно-масляного сепаратора для вакуумных насосов.

Основными типами устройств, выравнивающих нагрузки зеркала испарения и парового объема, являются погруженные и пароприемные дроссельные щиты. Принципы их работы изложены в гл. 7. Степень осушки пара можно повысить при установке дополнительно к пароприемному щиту (пароприемному потолку) жалюзийного сепаратора. При проходе струй влажного пара по криволинейным каналам сепаратора влага отжимается к стенкам и в виде пленки или крупных капель стекает вниз и выпадает на зеркало испарения.

Рис. 13.2. Установка жалюзийного сепаратора (а) и предельные скорости пара перед жалюзийным сепаратором (б):

1 — корпус барабана; 2 — жалюзийные сепаратор; 3 — пароприемный щит.

Жалюзийный сепаратор надежно работает при определенных конструкционных характеристиках и соответствующих скоростях влажного пара. На рис. 13.2, а представлены схема установки сепаратора и его основные конструкционные характеристики. Скорость пара в сечении входа в сепаратор не должна превышать значений, получаемых по графику рис. 13.2, б. Высота парового объема от зеркала испарения до сепаратора должна быть не менее 400 мм (рекомендуется около 600). При повышенных содержаниях примесей в парогенераторной воде, а главным образом при чрезмерных нагрузках зеркала испарения, целесообразно применение внутрибарабанных циклов. Схема установки циклонных сепараторов в отдельном сепарационном барабане представлена на рис. 13.3, а.
Конструкция и профиль подводящего пароводяную смесь короба и входного патрубка обеспечивают ее тангенциальный подвод в корпус циклона. В циклоне осуществляется двухступенчатая сепарация. Первая — центробежная — эффективна при достаточно высоких скоростях входа — примерно 5—10 м/с. Сущность ее заключается в том, что водяная фаза за счет центробежного эффекта отжимается к стенкам циклона и в виде пленки стекает в нижнюю часть и через кольцевой канал по периферии днища поступает в водяной объем барабана. В кольцевом канале устанавливаются лопатки, преобразующие вращательное движение воды в вертикальное, что обеспечивает спокойный выход воды из циклона. Уровень воды в циклоне имеет воронкообразную форму.

Рис: 13.3. Схема сепарации с внутрибарабанными циклонами (а) и конструкция внутрибарабанного циклона (б):
а — схема сепарации: 1 — корпус циклона; 2— пароподводящие трубы; 3— входной патрубок; 4 — пароотводящие трубы; 5 — пароприемный потолок; 6 — подводящий короб; 7 — опускные трубы; б — конструкция внутрибарабанного циклона: 1 — направляющие лопатки; 2 — донышко; 3 — положение уровня в циклоне; 4 — корпус циклона; 5 — крышка циклона; 6 — жалюзи; 7— входной тангенциальный патрубок

Вторая ступень сепарации — осадительная. Устанавливаемый в верхней части циклона жалюзийный сепаратор обеспечивает равномерную нагрузку его парового объема. В качестве примера на рис. 13.3, ф представлена конструкция внутрибарабанного циклона одного типа и размера.
Для обеспечения лучшего эффекта осадительной сепарации скорости среды в паровом объёме должны быть возможно меньшими, Они находятся в зависимости от нагрузки циклона — количества пароводяной среды, поступающей в пего. Ее целесообразные значения могут быть определены с помощью кривых, аналогичных изображенным на рис. 13.4. Внутрибарабанные циклоны—весьма эффективные сепарационные устройства, однако они существенно усложняют конструкцию ПГ, поэтому применительно к парогенератору АЭС с водо-водяными реакторами они перспективны для однокорпусных вертикальных: ПГ, где их применение позволяет получить требуемую влажность пара. В горизонтальных парогенераторов их применение дискуссионно деже для очень больших единичных производительностей парогенераторов.
Кроме внутрибарабанных циклонов в обычной тепловой энергетике применялись выносные циклоны большой единичной мощности. Принцип их работы не отличается от принципа работы внутрибарабанных циклонов. В паропроизводящих установках ядерной энергетики их применение сомнительно. В случае необходимости подробные сведения по ним могут быть получены из соответствующей литературы.

Рис. 13.4. Зависимости рекомендуемых нагрузок единичного внутрибарабанного циклона диаметром 290 мм от давления:
1 — нормальные; 2 — минимальные

Рис. 13.6. Зависимости скорости в отверстиях погруженного дырчатого щита от давления:
1 — минимальная; 2 — рекомендуемая

Рис. 13.5. Вертикальный жалюзийный сепаратор:
1— вход пара; б— выход пара; 1 — дырчатые щиты; 2 — жалюзи; 3 — глухая крышка; 4 в 5 — сборники конденсата; 6 — отвод конденсата в водяной объем испарителя (или сепарационного барабана)

Для вертикального расположения испарителей может оказаться целесообразным применение вертикальных жалюзийных сепараторов. На рис. 13.5 представлена конструкционная схема таких сепараторов при концентрическом расположении отдельных секций в паровом объеме. Секция представляет собой пакет, из. нескольких вертикальных жалюзи, ограниченный дырчатыми щитами. Площадь проходного сечения определяется высотой пакета, что дает возможность обеспечить нужные скорости влажного пара для мощных вертикальных испарителей.

Выбор системы сепарации проводится в определенной последовательности, начиная с самой простой. В первую очередь необходимо выбрать размеры сепарационного барабана (объема). В однокорпусных испарителях размеры корпуса определяются площадью испарительной поверхности, не обходимой высотой парового объема и целесообразной нагрузкой зеркала испарения. Первоначальные размеры сепарационного барабана (объема) принимают исходя из опыта создания аналогичных парогенераторов (как для АЭС, так и для ТЭС). Для вынесенных сепарационных барабанов большое значение имеет выбор высоты водяного объема. Критерием для ее выбора является создание условий, предотвращающих захват пара в опускную систему и кавитации в ней.
С использованием (7.60) определяется действительный уровень воды над сечением нижнего штуцера водоуказательного прибора. Затем определяется сечение установки погруженного дырчатого щита и принимается решение по его конструкционным характеристикам. Наиболее целесообразно располагать его на 50—75 мм ниже массового уровня. В барабанах большого диаметра (1600 мм) эта высота может быть больше (до 200 мм ниже оси; барабана). При оценке конструкционных размеров необходимо учитывать установленные опытом рекомендации.
По обеим сторонам щита между ним и корпусом должны быть проходы шириной не менее 150 мм для стока воды. Этот размер уточняют исходя из условия обеспечения скорости стекающей воды не более 0,2 м/с. Расход воды, стекающей со щита, оценивается в пределах 1,5—1,8 паропроизводительности парогенератора. Диаметры отверстий в щите должны быть не менее 10 мм. Число их определяется из условий обеспечения такой скорости проходящего через них пара, при которой под щитом образуется паровая подушка. Значение этой скорости может быть выбрано с помощью рис. 13.6. Для предотвращения движения пара помимо щита предусматриваются закраины, высота которых должна быть больше мин, определенной по (7.55) (обычно около 50 мм).
В паровом объеме намечается место установки пароприемного щита, оно должно быть выше отметки действительного уровня воды не менее чем на 400 мм (в среднем 600 мм). Для нормальной работы пароприемного щита необходимо обеспечить скорости пара в его отверстиях более высокие, чем в пароотводящих трубах. Для высоких давлений они лежат в пределах 6—10, для средних 10— 18 и для низких 15—25 м/с. Диаметр отверстий выбирается в пределах 6—10 мм, а число их определяется по площади живого сечения щита, необходимой для обеспечения выбранной скорости пара. После составления эскиза сепарационного объема (барабана) необходимо определить влажность пара, %, перед пароприемным щитом. Для этого можно воспользоваться, например, формулой, полученной Л. С. Стерманом:

(13.9)

Рис. 13.7. Зависимость значения вспомогательного параметра от давления
Рис. 13.8. Одноступенчатый осевой сепаратор:
1 — подводящий патрубок; 2 — завихритель; 3 — перфорированный корпус

где w0"—приведенная скорость пара на выходе с зеркала испарения, м/с; Нп.о — высота парового объема, м; М — вспомогательный параметр, зависящий от физических констант воды и пapa (может быть определен по рис. 13.7). Если расчетная влажность пара превышает допустимые значения, то перед пароприемным щитом устанавливается жалюзийный сепаратор. При очень больших нагрузках парового объема целесообразно применение внутрибарабанных циклонов. Изложенная методика применима для проектирования и расчета сепарационных систем и ПГ при совмещении в одном корпусе паропроизводящей поверхности и сепарационного объема. Для вертикальных однокорпусных испарителей простые схемы сепарационной системы не обеспечат требуемого качества пара. Для них на основе технико-экономических сопоставлений следует выбрать или вертикальные жалюзийные сепараторы, или внутрибарабанные циклоны. При определении возможности использования вертикальных концентрических жалюзийных сепараторов следует иметь в виду, что предельная нагрузка каждой секции в 2 раза выше, чем нагрузка горизонтального жалюзийного сепаратора. Если выбранные размеры сепарационного объема не обеспечивают необходимого качества пара даже при усложненных сепарационных устройствах, то необходимо проверить возможности сочетания системы сепарации с промывкой пара питательной водой. Если это мероприятие не даст необходимого результата по достижению требуемой влажности пара, следует увеличить размеры сепарационного объема.
В настоящее время для целей ядерной энергетики (кипящих реакторов, вертикальных парогенераторов для АЭС с водо-водяными реакторами) разработаны вертикальные сепараторы пара с осевым подводом пароводяной смеси. Сепарация в них осуществляется с использованием закручивания потока специальными завихрителями. Такие сепараторы компактны и достаточно эффективны.
На рис. 13.8 представлена конструкция одноступенчатого осевого сепаратора, предназначенного для установки в вертикальных парогенераторов. Сепараторы крепятся на плите над пучком трубок теплопередающей поверхности. Пароводяная смесь поступает во входной патрубок и далее, проходя через лопаточный завихритель, получает вращательное движение. Вода центробежной силой отжимается к стенке корпуса сепаратора и через отверстия отводится в объем между сепараторами. Пар выходит из сепаратора в паровой объем. Окончательная осушка его осуществляется в жалюзийных сепараторах. Один сепаратор рассчитан на расход пара 2,5— 2,7 кг/с.
Сепаратор, схема которого представлена на рис. 13.9 [41], осуществляет не только разделение пароводяной смеси, но и глубокую осушку пара до влажности не более 0,1%. Для этой цели (в сепараторе последовательно установлены три завихрителя, сообщающие пароводяной смеси вращательное движение. Вода из отверстий во внутреннем корпусе поступает в кольцевой объем Между внутренним и внешним корпусами сепаратора и, пройдя через завихритель противозахватного устройства, выходит в межсепарационный объем.
В противозахватном устройстве вода получает вращательное движение, отжимается к стенкам и стекает вниз, а захваченный ею пар выходит по каналу в паровой объем.
Высота сепаратора 1620 мм, диаметр внутреннего и наружного корпусов 80 и 121 мм соответственно. При таких размерах сепаратор производит глубокую осушку пара при расходе его, не превышающем 0,6 кг/с.
Для нормальной работы сепараторов уровень воды в водяном объеме ПГ не должен повышаться более чем на 100 мм над завихрителем противозахватного устройства.
Паропромывочные устройства. Паропромывочное устройство может быть установлено как в вынесенном сепарационном барабане, так и в сепарационном объеме однокорпусного испарителя. Установка паропромывочного устройства усложняет сепарационную систему, поэтому для такого решения должны быть достаточные технико-экономические обоснования. Очевидно, что применение такого устройства обязательно, если даже при полной осушке насыщенного пара его качество (определяемое содержанием примесей) не соответствует нормам.

Рис. 13.9. Осевой сепаратор глубокой осушки пара:
1— внешний корпус сепаратора; 2— завихритель; 3 — внутренний корпус; 4 — трубка для крепления завихрителей; 5 — противозахватное устройство

Рис. 13.10. Промывочное устройство в сочетании с вертикальным секционным сепарационным устройством:
1 — дырчатые щиты; 2 — жалюзи; 3 — глухая крышка; 4 — подача питательной воды; 5 — промывочное устройство; 6 — сборники конденсата; 7 — отвод конденсата

Назначение сепаратора пара – отделение капельной влаги, находящейся во влажном паре. Сепаратор также удаляет из пара механические твердые включения, которые не способен уловить обычный сетчатый фильтр, традиционно устанавливаемый перед регулирующей арматурой на паропроводах.

Осушение пара имеет следующий смысл:

• повышение эффективности использования пара;
• повышение ресурса оборудования;
• снижение риска гидроударов;
• снижение риска термических ударов;
• снижение коррозии и эрозии трубопроводов.

Влажный пар содержит некоторое количество влаги, которая, по сути, не является паром и соответственно не обладает скрытой теплотой парообразования. Энтальпия капельной влаги – энтальпия кипящей воды, значение которой как следует из таблицы свойств насыщенного пара в несколько раз ниже. Следовательно подавая потребителю влажный пар, мы вынуждены обеспечить больший массовый расход пара для обеспечения того же теплового потока. Или другими словами одинаковое количество сухого и влажного пара несет в себе разное количество тепловой энергии.
Капли воды, находящиеся в паре и летящие со скоростью 30 и более метров в секунду бомбардируют трубопроводную арматуру, вызывая ее повышенный износ. Это в большей степени касается клапанной группы, то есть регулирующих и редукционных клапанов. Износ паропроводов, транспортирующих влажный пар выше, чем паропроводы с сухим паром. Для осушения пара как раз и используют сепараторы пара.

Схемы обвязки сепараторов пара включают в себя:

• Конденсатоотводчики – для своевременного отведения конденсата и недопущения скопления конденсата и его уноса по трубопроводу.

• Фильтр – для предотвращения попадания в корпус конденсатоотводчика механических включений, препятствующих его работе.

• Обратный клапан – для предотвращения обратного тока среды при повышении давления в конденстаной линии.

Читайте также: