第六章、蒸发设备汇总
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第六章蒸发设备6.膜式水冷壁的优缺点优点:气密性好、对炉墙保护作用好、辐射传热面积大、现场吊装、较强的抗爆能力;缺点:制造检修工作量大、热应力大、人孔等处密封、刚性差。
7.凝渣管束的作用:8.折焰角的作用:○1使炉内火焰分布更均匀,完善高温烟气对炉膛出口受热面的直接冲刷,减小上部死滞区;○2折焰角延长了锅炉的水平烟道,可布置更多的对流受热面,提高锅炉参数。
9.蒸发受热面的结渣、析铁、水冷壁的高温腐蚀:《1》固态排渣煤粉炉的结渣:○1原因:燃烧过程中形成的熔融灰渣在凝固之前接触到受热面,凝结、积聚成坚硬难以清洗的灰渣层;○2发生部位:燃烧器区域、炉膛出口折焰角处、屏式过热器、及其后对流管束入口处、冷灰斗;○3结渣危害:1)传热减弱,锅炉效率下降,经济性变差;2)被迫负荷降低;3)过热器损坏;4)燃烧器喷口结渣破坏空气动力场;5)水冷壁损坏;6)下落焦块损坏冷灰斗;7)阻塞冷灰斗,无法排渣;○4影响结渣的因素:1)煤的灰分特性:软化温度ST <1200o C,易结渣;灰熔点越低,越易结渣;灰分成分的影响:碱性氧化物—Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O等。
酸性氧化物—SiO2、Al2O3、TiO3等。
对灰熔点的影响碱性氧化物↑灰熔点↓酸性氧化物↑灰熔点↑硅比灰分成分的影响:碱性氧化物—Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O等。
酸性氧化物—SiO2、Al2O3、TiO3等。
对灰熔点的影响碱性氧化物↑灰熔点↓酸性氧化物↑灰熔点↑硅比S R,越不易结渣;碱酸比B/A 越小,越不易结渣;2)炉内空气动力工况:火焰中心偏移,水冷壁结渣;燃烧组织不好,死滞漩涡区形成还原性气氛,FeO易与SiO2形成2FeO·SiO2(共晶体,灰熔点下降150~3000C。
3)炉膛的设计特性:q V q A q r过大,炉温升高,易结渣;4)锅炉运行负荷:○5防止结渣的措施:【避免炉温过高;防止灰熔点降低】1)免受热面附近温度过高;2)防止炉内生成过多还原性气体;3)做好燃料管理工作;4)加强运行监视,及时吹灰除渣;5)做好设备检修工作;《2》液态排渣炉底析铁:析铁危害:1)析铁后熔渣粘度增大,不利于排渣2)侵蚀炉底耐火涂层3)与水反应生产H2引起爆炸4)沉于炉底,停炉后,清除困难防止析铁:防止煤粉落入渣池;尽快排走溶渣。
6蒸发与干燥过程设备主讲内容1.蒸发过程设备2.干燥工艺过程3.干燥设备6.蒸发与干燥过程设备6.1蒸发过程设备6.1.1蒸发与浓缩定义:通过加热的方法把溶液加热至沸腾的状态,并把蒸汽移出从而使溶液中溶质浓度提高的过程,称为蒸发。
蒸发操作被广泛应用于化工、轻工、医药、食品、造纸、深冷、海水淡化等工业生产中。
其主要目的包括以下几个方面:(1)利用蒸发操作获得浓溶液作为产品或半产品,以便于储运和加工;(2)通过蒸发操作回收溶剂;(3)由蒸发操作将溶剂蒸发,达到脱除溶剂中杂质,获得纯净溶剂的目的。
浓缩定义:以提高某种溶质浓度为目的而去除其他溶液和杂质的过程为浓缩。
常见浓缩方法有:蒸发浓缩和真空浓缩,其中蒸发浓缩应用最广。
蒸发浓缩的原理:对物料溶液进行加热,达到相应压力条件下的沸腾温度,溶液中易挥发水分不断由液态变为气态,汽化后的蒸汽不断被排除设备,使物料浓度提高,直至达到规定浓度要求。
真空浓缩原理:采用18~8kPa的低压状态,对溶液进行间接加热或持续加热,其中水分不断汽化蒸发出来,使物料浓度提高。
(1)蒸发的流程蒸发原理:按照分子运动学说,当液体受热时,靠近加热面的分子不断地获得动能。
当一些分子的动能大于液体分子之间的引力时,这些分子便会从液体表面逸出而成为自由分子,即分子的汽化。
蒸发条件:需要不断地向溶液供热,以维持分子的连续汽化;液面上方的蒸汽必须及时移除。
蒸发操作实际上是传热过程,蒸发设备称为传热设备。
被蒸发的溶液大多数是水溶液。
水蒸气称为加热蒸汽或一次蒸汽,从溶液中溶剂汽化成的蒸汽称为二次蒸汽。
图6-1 液体蒸发的简化流程1-加热室;2-加热管;3-中央循环管;4-蒸发室;5-除沫室;6-冷凝器液体蒸发的简化流程如图片6-1所示,其主体设备蒸发器由加热室和分离室两部分组成,在管外用加热介质加热管内的溶液,使之沸腾汽化。
浓缩了的溶液(称为完成液)由蒸发器的底部排出。
而溶液汽化产生的蒸汽经上部的分离室与溶液分离后由顶部引至冷凝器。
第六章蒸发设备第一节概述一、蒸发设备的组成自然循环锅炉的蒸发设备由汽包、下降管、水冷壁、联箱及连接管道等组成。
图6-1为自然循环锅炉蒸发设备示意图。
汽包、下降管、联箱、连接管道等位于炉外不受热。
水冷壁布臵在炉膛四周,接受炉膛内高温火焰的辐射传热。
由汽包、下降管、上升管、联箱和连接管道所组成的闭合蒸发系统,称为水循环回路。
工质在依次沿着汽包、下降管、下联箱、上升管、上联箱、导汽管、汽包这样的循环回路流动过程中,其流动的推动力是由汽水密度差产生的,故称为自然循环。
二、下降管和联箱下降管的作用是把汽包中的水连续不断地送往下联箱供给水冷壁,以维持正常的水循环。
下降管有小直径分散下降管和大直径集中下降管两种。
表6-1 大型锅炉的大直径集中下降管联箱的作用是将进入的工质集中混合并均匀分配出去。
通过联箱还可连接管径和管数不同的管子。
它一般不受热,由无缝钢管两端焊接弧形封头构成,材料大多为20号碳钢。
三、循环泵画工作原理图并讲解第二节汽包一、汽包的结构画图并讲解二、汽包的作用汽包在汽包锅炉中具有很重要的作用,其主要作用是:1.与受热面和管道连接汽包是汽包锅炉内工质加热、蒸发、过热三个过程的连接中心,也是这三个过程的分界点。
此外,还有一些辅助管道与汽包连接,如加药管、连续排污管、给水再循环管、紧急放水管等。
2.增加锅炉水位平衡和蓄热能力汽包中存在有一定水量,因而具有一定的蓄热能力和水位平衡能力。
在锅炉负荷变化时起到了蓄热器和储水器的作用,可以延缓汽压和汽包水位的变化速度。
蓄热能力是指工况变化,而燃烧条件不变时,锅炉工质及受热面、联箱、连接管道、炉墙等所吸收或放出热量的能力。
3.汽水分离和改善蒸汽品质汽包内部装有汽水分装臵进行汽水分离。
汽包内还装有蒸汽清洗装臵,清洗蒸汽,减少蒸汽直接溶解的盐分。
另外,汽包内还装有排污和加药装臵等,从而改善了蒸汽品质和锅水品质。
4.装有安全附件,保证了锅炉安全汽包上装有许多温度测点、压力表、水位计和安全门等附件,保证了锅炉安全工作。