船舶辅锅炉的汽水系统-精品教育文档ppt

　　第四节 船舶辅锅炉的汽、水系统 一、炉水的自然循环 二、影响蒸汽带水的因素和汽水分离设备 三、锅炉的蒸汽、给水、凝水和排污系统 四、汽、水系统常见故障 船舶辅机 一、炉水的自然循环 1. 自然循环的基本原理 自然水循环动力 ) ( g H p s w ? ? ? ? ? 从 上 升 管 出 口 中 心 到 水 包 中 心 的 高 度 下 降 管 内 水 的 密 度 上 升 管 内 汽 、 水 混 合 物 的 平 均 密 度 重 力 加 速 度 船舶辅机 2. 上升管的流动状况和限制壁温过高的条件 a. 管内工质温度 b. 管内壁对流放热系数 ? 2 c. 管内水垢和管壁金属的导热热阻 d. 单位受热面热负荷 q (1) 影响水管锅炉蒸发受热面管外壁温因素 船舶辅机 (2) 上升管汽水流动状态 t s t b t m K W/m 5000 2 2 ? ? ? 弹状流动 K W/m 1500 2 2 ? ? ? 环状流动 雾状流动 K W /m 18000 2 2 ? ? ? 泡状流动 船舶辅机 3. 保证自然水循环良好的措施 为防止蒸发受热面过热烧坏，主要是保证水循环良好， 即保证所有的上升管有足够的循环流速 w 0 和进水流量 G 。这要求上升管有足够的 循环倍率 K 。 D G K / ? 出口处蒸汽流量 入口处进水流量 K 大，出口蒸汽干度 x 越小 ( x =D/G=1/K) ，为防止上升管末 端出现雾状流动或膜状流动， K 至少应 大于 4 ( x 0.25) 。 船舶辅机 自然循环的自补偿能力： 热负荷大的上升管含汽量多，循环动力也大， 故进水流量和循环流速也大。 热负荷小的上升管循环流速小，换热特别弱的 可能出现循环停滞 (K=1 时即属循环停滞 ) 甚至循 环倒流，管子可能被烧坏。 船舶辅机 保证良好水循环的注意事项： (1) 减少或避免下降管带汽。 (2) 避免上升管受热不均匀 ( 防止油在蒸发管束间燃烧， 蒸发管束及时除灰 ) 。 (3) 避免上升管流动阻力过大。 (4) 避免用汽量突然改变 ( 增加或减小，引起工作汽压急 剧降低或升高 ) 。 (5) 运行中不宜进行下排污 ，否则会破坏水循环。 船舶辅机 二、蒸汽带水 [Water Carry-over] 的因素和汽水分离设备 蒸汽带水的危害： (1) 水中盐分加快管路设备的 腐蚀 [Corrosion] 。 (2) 驱动辅机的饱和蒸汽引起 水击 [Water Hammer] 。 (3) 对于装有过热器的锅炉，蒸汽带水进入过热器，水 在过热器中被加热蒸发，溶解在水中的盐分沉积在过 热器内壁上，使 过热器管子烧坏 。 船舶辅机 1. 影响蒸汽带水的因素 汽包的沸水中存在大量汽泡使水膨胀， 汽包中的实际 水位比水位计指示水位高。 分离高度 分离高度越大，重力分离 作用越强，但超过 0.5~0.6m 时，影响很小。 (1) 分离高度 锅炉负荷增加，蒸汽带水量增加。锅炉超过临界负荷 时蒸汽带水量剧增。 (2) 锅炉负荷 ( 用汽量 ) 蒸发平面 船舶辅机 临界含盐量随锅炉工作压力升高而降低 ，因为压力升 高时泡沫的体积变小，泡膜变厚，强度提高，泡沫寿 命延长，容易产生汽水共腾。 (3) 炉水含盐量 炉水含盐量达到一定值时，炉水表面形成很厚的泡沫 层，形成 汽水共腾 。 船舶辅机 2. 汽水分离设备 水下孔板 集汽板 (1) 水下孔板和集汽板 水下孔板作用：均衡 蒸发平面负荷。 应放 在最低水位以下 100~150mm 。 船舶辅机 (2) 集汽管 集汽管 波形百叶窗式挡汽板 蒸汽出汽口 进汽缺口 集汽板与集汽管相比： ① 距页面更高 ； ② 阻力小； ③ 开孔更多故汽流局部流速较低。 船舶辅机 3. 防止蒸汽携水 [Water Carry-over] 的措施 (1) 防止水位过高，不宜在高负荷下高水位运行 。 a. 水位表中指示的水位比实际水位低得。 b. 蒸发平面上蒸汽逸出速度大，更易带水。 (2) 严格控制水质，避免含盐量高引起汽水共腾 。 (3) 锅炉供汽量不宜增加过快 ， 以防汽包内压力骤降， 水产生“自蒸发”现象而导致汽泡急剧增多，水位上 升，分离高度减小 。 船舶辅机 组成： 蒸汽、凝水、给水和排污系统 三、船舶辅锅炉的汽、水系统 The Steam and Water Systems of Marine Auxiliary Boiler 船舶辅机 ? 1. 蒸汽系统 (Steam System) ? 任务： 将锅炉产生的蒸汽按不同压力的需要送至各用汽设备 ? 工作过程： ? 蒸汽压力调节阀 6 ：调节 废炉蒸汽压力。供大于求 时向冷凝器泄放多余蒸汽 ? 接岸供汽管 7 ：修船停炉 时由岸上或其它船舶供汽 ? 泄水管：开始供汽暖管时 放出凝水，以免通汽时管 道中产生水击。 ? 停汽阀至总蒸汽分配联箱 之间设有单向阀。蒸汽经 总蒸汽分配联箱 送往油柜 加热 ( 不需减压 ) 、低压蒸 汽分配联箱 ( 需减压 ) 等。 ? 在蒸汽供大于求时经蒸汽 压力调节阀向大气冷凝器 泄放蒸汽，大气冷凝器是 没有真空度的冷凝器。 船舶辅机 2. 凝水系统 (Condensate System) ? 任务： 回收蒸汽凝水；防止混入水 中的油污进入锅炉 ? 工作过程： ? 阻汽器的作用： 提高装置的经济性 ? 锅炉中有油的危害： 妨碍传热，使受热面变形或爆裂 ? 预防措施： 加热油舱（柜）的凝水→观察柜 →无油→大气 冷凝器→热水井； 有油→舱底 船舶辅机 3. 给水系统 (Feed Water System) ? 任务： 向锅炉提供足够数量和品质符合要求的给水 ? 工作过程： 热水井→给水泵→截止止回阀→止回阀 →截止阀→锅炉 船舶辅机 ? 热水井： ? 用途： 收集凝水；过滤；补水；投药； 缓冲 ? 结构： 三道吸附过滤设备 ? 锅炉给水泵 ：两台以上（互为备用） ? 蒸发量小，电动旋涡泵， 间断 供水 ? 蒸发量大，多级离心泵， 连续 供水 ? 截止阀：锅炉与止回阀之间，必要时将 锅炉隔断 ( 该阀必须反装 ) ? 截止止回阀 ：作用 ---- 防止炉水倒流、 同时向两台锅炉并联供水时调节给水量 的分配 ? 内给水管 ：锅炉水面以下， 下半圆 开有 很多小孔的水平管 ? 作用：补水均匀分布，避免产生较大 热应力 船舶辅机 船舶辅机 总 ( 高压 ) 蒸汽分配联箱 至大汽冷凝器 Reducing V/V From Boiler 至低压蒸汽 分配联箱 Ashore V/V 船舶辅机 低压蒸汽分配联箱 来自高压蒸 汽分配联箱 Safety V/V Drain To A/C Plant 船舶辅机 Hotwell Feed Pump(Multi-Stage Centrifugal Pump) Sight Glass Condensated Water Sight Tank Makeup Water

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