スチームクーラー – ウィキペディア

スチームクーラー と 蒸気 特に、蒸気生産および消費産業のパイプラインネットワークでは、例えばB.エネルギー供給会社（EVU）または熱および発電所の組み合わせ。蒸気が大きく過熱した蒸気と緑豊かな蒸気、蒸気冷却器、蒸気のみを備えた低圧ラインを備えた高圧および中圧ラインでは、蒸気の圧力と温度の両方を維持します。

タービンの負荷削減と電力の受け入れには、温度が上昇する必要があります。 B.冷却により注入冷却を補うための発電所で。ただし、蒸気消費者の不連続な方法は、蒸気ネットワークの個々のレールの蒸気状態に変化をもたらします。どちらの場合も、蒸気状態の変化は、圧力削減と冷却を伴うバイパスステーションを介して補償できます。
特に暖房目的で蒸気を使用する場合、蒸気飽和は通常、消費者の前に直接統合されます。これは、緑豊かな蒸気またはわずかに過熱した蒸気のみが最適な熱伝達を保証するためです。

蒸気流への細かく分布した冷却水または凝縮液を注入することは、吸血蒸気温度に近い蒸気冷却のための効果的なプロセスです。この混合プロセスでは、注入された冷却水は蒸気によって加熱され、蒸気が冷却されている間に冷却水が蒸発して過熱します。必要な注入量は、エンタルピーの平等と質量流の合計から決定されます（図1）。

蒸発と混合のプロセスには時間がかかり、パイプラインの蒸気を蒸すときに注入部位から発生します。従来の蒸気発電所では、蒸気温度制御のための注入冷却システムと下流の温度感受性成分の保護が使用されます。注入水は高圧になる必要があるが、熱吸収とエネルギー変換に関与しないため、注入クーラーの使用は効果的です。

注入された冷却水が完全に蒸発し、過熱した蒸気と混合されている場合、温度を測定し、注入量を調節するための実際の値として使用できます。この目的のために、コントロールグループ「噴射クーラー」に対して、注入ノズルからの温度測定コンバーターの必要な距離を決定する必要があります。まだ蒸発していない部門や高温蒸気鎖が誤った測定につながる可能性があります。これを回避するために、以前の温度測定の距離は、実際の蒸発と混合経路よりもすべての動作状態の注入ノズルによって大きく選択されます（図2）。

注入ノズルまでの前の温度測定測定の距離を解釈するために、蒸気管理の最大蒸気速度は通常、実践からの経験があるため決定的です。それらの場合、温度センサーと噴射ノズルの間の距離が生じるため、蒸発と混合経路を決定する必要があります。

噴射点と温度測定点の間の距離から、コントロールループは蒸気速度に依存する「デッドタイム」を与えます。これは、逆に蒸気速度に比例します。蒸気の速度が低下すると、死んだ時間が増加します。その結果、コントロールループはますます望ましくない振動になる傾向があります。したがって、温度カレッジからの許容偏差は、低負荷範囲の蒸気速度を最小限に抑えます。

いくつかのパラメーターは、蒸発経路と混合経路の必要な長さに影響します。
ノズルによって生成されるドロップサイズとラインクロスセクション上のドロップ分布は非常に影響する要因です。ドロップが小さく、パイプ断面全体にわたって分布さえ均等に蒸発ルートが短くなります。

注入クーラーに使用するために、中空のコーンまたはフルコーンスプレーを備えた圧力犯人ノズルがよく使用されます。これらのノズルを使用すると、水は最初に回転中の渦巻き体でノズル車軸の周りに移動し、その後、円錐形の椎骨チャンバーを介して開くノズルに到達します。生成されたドロップサイズは、次の要因によって決定されます。

• 生成されたスプレー角
• ノズルの上に圧力が低下します
• ノズルの開口部の直径

45°から135°の範囲のスプレー角は、ドロップサイズにほとんど影響しませんが、スプレー角が大きいと、それ以外の場合は一定の条件でわずかに小さいドロップしか生成されませんが、圧力降下はこのノズル上のドロップのサイズに決定的な効果をもたらします。生成されるドロップサイズは、圧力降下とスループットに逆に比例しています。

一方、生成される点滴直径は、ノズルの開口部の直径と比較してほぼ直接比例します。例：直径が2 mmのノズルの中程度のドロップ直径は、30 barの圧力降下が約0.2 mmです。 0.5 bar圧力降下で直径5 mmのノズルを使用すると、点滴直径はほぼ1 mmです。

蒸発経路の短縮 [ 編集 | ソーステキストを編集します ]

ドリップ直径の少量、したがって蒸発経路の短縮を達成するために、通常、ガスのある注ぎの2つのファブリックノズルが使用されます（図3）。蒸気冷却用の注入クーラーでは、蒸気はドリフト蒸気よりも高い圧力で使用され、滴下直径を圧力セメチンノズルと比較して10分の1以上に減らします。

乱流が強い乱流蒸気が強い噴射点で高い蒸気速度がある場合でも、乱流が噴霧液をさらに削減できるため、蒸発と混合距離が短縮される可能性があります。蒸発と混合経路を減らすために、パイプの断面を短い部分によって減らすことができます。

一方、低負荷範囲の低荷重範囲が5 m/s以下であるため、層流の蒸気の流れが発生し、蒸発がゆっくりと遅くなりました。また、パイプの交差セクション全体には実質的に混合物がありません。そのような場合、最大蒸気速度に十分な測定センサーのギャップが小さすぎる可能性があります。

蒸発経路の延長 [ 編集 | ソーステキストを編集します ]

蒸発経路の望ましくない延長は、特に水または凝縮液の高い出口速度で外向きのノズルのパイプ壁を湿らせることにより生成されます。これは、パイプの壁の水フィルムまたは水平パイプのパイプ床の水の水fialが非常にゆっくりと蒸発するためです。たとえば、30メートルのセンサー間隔でさえも満足のいく制御結果につながらない動作ケースが既知です。このような問題は、次のような追加の混合設置に関するものですB.たわみ、穴のバスケット、または開口部のリング、およびパイプラインの早期かつ効果的な排水。

蒸発と混合経路の計算 [ 編集 | ソーステキストを編集します ]

蒸発と混合経路の必要な長さを決定するために、さまざまな計算方法があります。非常に複雑なアプリケーションは、デルフト工科大学で開発されたように、特別なコンピュータープログラムの使用を正当化し、たとえば、ドロップサイズ、ドロップトラック、ドロップトラック、および特定のノズル形状のドロップ蒸発時間を可能にします。

計算図は、「VGB R 540」の出版物（熱発電所の蒸気冷却）に従って、他のアプリケーションのために自分自身を証明しています。さらに、図4に示す図の助けを借りて、必要な精度を備えた特定の動作デバイスの注入点からの温度センサーの必要な距離を、示されている図の助けを借りて非常に簡単に決定できます。

図は次のように使用されます。注入点から感覚距離を決定するには、非露地の蒸気の過熱温度から右下まで、冷却蒸気の過熱温度の水平線との交差点までの傾斜ライン列車に従います。ここでX軸に垂直に従うと、探している最小距離は、注入部位とこのケースのセンサーインの間で14メートルを少し超えて読むことができます。他の最大蒸気速度の場合、センサー距離は速度の比率で伸びまたは短くなります。決定された値は、他のノズルおよびクーラーデザインの他の補正係数によっても適合させることができます。

注入クーラーは通常、保護チューブと蒸気ラインに横たわっているいくつかのノズルで構成されており、その結果、保護チューブが放射状に、いくつかの列になります。保護チューブは、注入された水滴によってパイプラインの内壁の侵食損傷を避けるために使用されます。注入水は、ボイラーダイニングポンプの中間レベルから、または中間レベルから除去され、直接ノズルにつながります。

さまざまな噴射クーラーが異なる動作および動作条件をカバーしています。それぞれのアプリケーションに最適なソリューションは、建設的な条件と経済的側面によって決定されます。多くの場合、単純なソリューションは完全に十分であることが証明されています。一方、継続的な動作、高い熱応力、負荷ケースの急速な変化、および広い制御エリアの必要性がより高い努力を正当化する必要があります。

別の基準は、蒸気冷却も圧力を下げるべきかどうかです。この目的のために、孤立注射は実際には、わずかな低圧損失なしであるか、またはそれぞれ伴います。蒸発と混合ルートの短縮に関しては、一部の設計はわずかな圧力の損失を受け入れます。
多くの場合、蒸気冷却は、圧力制御（蒸気品種ステーション）と直接結合することもできます。

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蒸気および凝縮液システムのハンドブック – 蒸気冷却