Для чего нужен теплый ящик на судне
§ 42. ТЕПЛЫЙ ЯЩИК
Теплый ящик служит для сбора воды, поступающей из холодильника машины.
Схематически теплый ящик. Он представляет собой клепаный или сварной стальной ящик прямоугольной формы. Вода, вступающая в него, содержит примеси ила и песка, которые приносит в холодильник забортная вода, и примесь масла, которое увлекается паром, выходящим из паровой машины. Для очистки питательной воды от этих примесей в теплом ящике устраивается несколько поперечных переборок. Вода поступает в изображенный на рисунке теплый ящик справа, а выходит слева. Движется она медленно, несколько раз меняя направление движения (то снизу вверх, то сверху вниз). Поэтому примеси ила и песка осаждаются на дно ящика, а масло всплывает на поверхность воды и удаляется через специальные спуски. В последнем отсеке (на рисунке—в левом) устраивается фильтр, состоящий из кусков кокса, насыпанных в железный ящик с сетчатым дном. Вода поступает в фильтр сверху и, проходя между кусочками кокса, освобождается от оставшегося еще в ней масла, которое прилипает к ним. Этот фильтр легко вынимается для промывки водой или заполнения свежим коксом.
Инжекторы нашли широкое применение в качестве побудителей газового потока в системах регенерации газовой среды выходных скафандров.
Принципиальное отличие струйных насосов (эжекторов, инжекторов
Инжекторы применяются для питания паровых котлов электростанций, морских судов.
К струйным насосам относятся: водоструйные насосы, работающие на воде; эжекторы — на газе или на воздухе; инжекторы — на паре; гидроэлеваторы — на горячей воде.
Струйные нагнетатели в виде инжектора и гидроэлеватора предназначены для подъема и перемещения жидкости по трубам.
ТЕПЛЫЙ ЯЩИК
(Hot well, hotwater well) — систерна для хранения теплой воды (конденсата пара), откачиваемой воздушным насосом из холодильника машины. Т. Я. соединяется трубопроводом с питательными помпами, подающими воду в котлы. В верхней части Т. Я. устраивается открытая сверху труба для удаления воздуха из ящика.
Смотреть что такое «ТЕПЛЫЙ ЯЩИК» в других словарях:
Теплый ящик — Закрытое пространство котла, в котором расположены коллекторы и прочие коммуникации Источник: ОСТ … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
ТЕПЛЫЙ ЯЩИК — цистерна для временного хранения и частичного обескислороживания конденсата, поступающего из конденсатора паровой турбины. Теплый ящик является составной частью конденсатно питательной системы … Морской энциклопедический справочник
Теплый ящик газового котла — Теплый ящик замкнутое пространство, примыкающее к котлу, в котором расположены вспомогательные элементы (коллекторы, камеры, входные и выходные участки экранов и др.). Источник: Постановление Госгортехнадзора РФ от 18.03.2003 N 9 Об утверждении … Официальная терминология
ОСТ 108.031.08-85: Котлы стационарные и трубопроводы пара и горячей воды. Нормы расчета на прочность. Общие положения по обоснованию толщины стенки — Терминология ОСТ 108.031.08 85: Котлы стационарные и трубопроводы пара и горячей воды. Нормы расчета на прочность. Общие положения по обоснованию толщины стенки: Номинальные размеры расчетной детали Заданные и выбранные на основании расчетов на… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Судостроение* — А) Деревянное С. Дерево впервые было применено к С., как материал легко обрабатываемый и плавучий. Наиболее простая конструкция деревянных судов это постройка из цельного куска дерева; так строятся иногда и теперь челноки, которые выдолблены или… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Судостроение — А) Деревянное С. Дерево впервые было применено к С., как материал легко обрабатываемый и плавучий. Наиболее простая конструкция деревянных судов это постройка из цельного куска дерева; так строятся иногда и теперь челноки, которые выдолблены или… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Япония* — Содержание: I. Физический очерк. 1. Состав, пространство, береговая линия. 2. Орография. 3. Гидрография. 4. Климат. 5. Растительность. 6. Фауна. II. Население. 1. Статистика. 2. Антропология. III. Экономический очерк. 1. Земледелие. 2.… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Япония — I КАРТА ЯПОНСКОЙ ИМПЕРИИ. Содержание: I. Физический очерк. 1. Состав, пространство, береговая линия. 2. Орография. 3. Гидрография. 4. Климат. 5. Растительность. 6. Фауна. II. Население. 1. Статистика. 2. Антропология. III. Экономический очерк. 1 … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Германия — Федеративная Республика Германии (ФРГ), гос во в Центр. Европе. Германия (Germania) как территория, заселенная герм, племенами, впервые упоминается Пифеем из Массалии в IV в. до н. э. Позже название Германия использовалось для обозначения рим.… … Географическая энциклопедия
Укок — Долина реки Калг … Википедия
Водные режимы котлов
Показатели качества воды
В судовой энергетике применение воды сводится обычно к роли теплоно-
сителя, и, с этой точки зрения, предпочтительнее среда с минимальной мине-
рализацией. Однако обычная пресная вода (поверхностная) всегда содержит
примеси солей и растворенные газы. Различают минеральные и органические
примеси.
различные соли, кислоты, основания в диссоции-
гумусовые вещества, вымываемые из почв, а так-
же попадающие с различными стоками.
Более опасными для котельных установок являются катионы: Na
и некоторые анионы: НСО
всех этих элементов натрий и калий практически не образуют труднораство-
римые соединения и потому легко нейтрализуются.
Кальций и магний представляют собой главные нежелательные примеси в
воде, т.к. обусловливают интенсивное накипеобразование.
На судах различают питательную и котловую воду, конденсат, дистиллят,
добавочную воду, а также загрязненную нефтепродуктами и другими отхо-
дами (сточную, льяльную и др.). Для котлов питательной водой служат кон-
денсаты отработавшего пара в судовых потребителях, а для восполнения не-
избежных утечек используется добавочная вода (запасы пресной воды или
дистиллята испарителей). Котловой водой называется вода, находящаяся
внутри котла (во всех его элементах).
Все эти виды воды различаются по качеству, оцениваемому по таким по-
казателям как: жесткость, содержание хлоридов, щелочность, фосфатное
число, концентрация водородных ионов, содержание кислорода и нефтепро-
дуктов.
– одна из основных характеристик качества воды, оценивае-
мая показателем общей жесткости Ж
– сумма всех растворимых в воде со-
лей кальция (кальциевая жесткость Ж
) и магния (магниевая жесткость Ж
выраженная в мг-экв/л. С повышением минерализации воды возрастает маг-
ниевая составляющая, а кальциевая снижается. Дополнительными показате-
лями жесткости служит некарбонатная и карбонатная жесткость, обуслов-
ленная присутствием в воде бикарбонатов кальция Са (НСО
. Она называется временной, т.к. в процессе работы котла – уменьша-
– соли соляной кислоты. Наиболее распространенной солью яв-
ляется хлорид натрия NaCl – основная составляющая солености воды. Выра-
жается соленость через концентрацию NaCl или хлор-иона и измеряется в
мг/л. Одним из источников увеличения хлоридов в котловой йоде является
добавочная пресная вода, а также морская вода, попадающая в мигательную
Питание судовых вспомогательных котлов
По мере расходования пара котел должен пополняться конденсатом или добавочной питательной водой через питательную систему для поддержания постоянного уровня воды.
На рис. 110 показана простейшая схема питания работающего котла. Конденсат из вспомогательного конденсатора 1 подается в теплый ящик 3 мокровоздушным насосом 2. Питательный насос 4 из теплого ящика или добавочно из танка 5 подает воду в котел 8 через фильтр 6 и водоподогреватель 7. Такая система питания котлов называется открытой, так как в теплом ящике вода сообщается с атмосферным воздухом.
При закрытой системе питания вода подается непосредственно к питательному насосу через деаэратор конденсатным насосом, а питательный насос подает в котел через водоподогреватель.
Каждый котлоагрегат по Правилам Регистра должен иметь не менее двух независимых питательных насосов, суммарная производительность которых должна быть не менее трехкратной производительности котлов.
По конструкции питательные насосы могут быть поршневыми, центробежными или пароструйными (инжекторы). Теплый ящик, за счет своей емкости, обеспечивает бесперебойную работу питательного насоса при различном расходе котельного пара, а также очищает питательную воду от масла и взвешенных частиц.
Упрощенная конструкция теплого ящика с устройством каскадного фильтра показана на рис. 111.
Фильтр представляет собой латунную сетку, обтянутую специальной материей типа фланели или махровой ткани. Такие фильтры могут применяться в том случае, когда теплый ящик не обеспечивает улавливание находящегося в питательной воде масла, или когда от вспомогательного котла пар используется в поршневых насосах и других механизмах, способствующих насыщению конденсата маслом. Подогрев питательной воды желательно доводить до температуры, близкой к температуре котельной воды. Подогрев воды уменьшает температурное напряжение котла и производится обычно в водоподогревателях. Греющей средой может быть пар, отработавший во вспомогательных механизмах, свежий пар из котла или электроподогрев. На некоторых судах подогрев питательной воды осуществляется отходящими газами котлов в аппаратах, называемых экономайзерами.
По характеру теплообмена между паром и питательной водой различают поверхностные и смесительные водоподогреватели.
Преимущественное распространение имеют поверхностные водоподогреватели. В этих подогревателях греющий пар и нагреваемая вода разделены стенками трубок из латуни или красной меди. Внутри трубок обычно проходит вода, а снаружи трубки омываются греющим паром, который, соприкасаясь с трубками, конденсируется. Эти водоподогреватели, в свою очередь, делятся на подогреватели с прямыми и V-образными трубками (рис. 112), развальцованными в трубных досках. Для улучшения теплообмена водоподогреватели с прямыми трубками изготовляют многоходовыми. Чтобы греющий пар конденсировался полностью и вся теплота парообразования использовалась для подогрева питательной воды, его конденсат удаляется через водоотделитель, иногда называемый «конденсационным горшком». Все подогреватели снабжаются тепловой изоляцией и обшиваются кожухом из листовой стали.
Водоподогреватель имеет водомерное стекло для определения уровня конденсата, а также термометры на выходном и входном патрубках питательной воды. В водяных камерах подогревателей сверху могут устанавливаться клапаны для выпуска воздуха, а внизу — спускные пробки. На паровой части устанавливается предохранительный клапан и манометр.
Подогрев питательной воды непосредственным смешанием с паром осуществляется в деаэраторах.
Деаэрацией называется процесс удаления из питательной воды растворенных газов: кислорода, воздуха и углекислоты. Растворимость газов в воде уменьшается с увеличением ее температуры и становится равной нулю при температуре кипения. На этом свойстве газов основана работа термических деаэраторов, в которых вода нагревается до кипения путем смешивания ее с греющим паром. Предварительная деаэрация питательной воды производится в конденсаторах. При конденсации пара из него выделяется воздух, который отсасывается из конденсатора и удаляется в машинное отделение.
Основная деаэрация питательной воды производится на судах морского флота в термических деаэраторах избыточного давления распыливающе-смесительного типа, со встроенным конденсатором выпара (показан на рис. 113). Работа деаэратора осуществляется следующим образом. Конденсат подается в деаэратор через патрубок 2 и конденсатор выпара 4 к водораспыляющей головке с форсунками 5. Форсунок в каждой головке бывает 6—8 штук. Под давлением конденсата пружины 8 форсунок сжимаются и клапаны открываются, образуя узкие кольцевые щели. При проходе через эти щели конденсат приобретает большую скорость и на выходе разбрызгивается на мелкие частицы и, соприкасаясь с греющим паром, нагревается, частично деаэрируется и стекает по направляющим устройствам в верхний конус 1. Греющий пар также поступает к этому конусу через патрубок 6, разбрызгивающе-смесительный клапан 8 с пружиной и спиралеобразными каналами нижнего конуса 7, где приобретает большую скорость. Переливающаяся через кромки верхнего конуса вода распыливается паром, перемешивается с ним, нагревается и окончательно деаэрируется.
Деаэрированная вода с кислородосодержанием 0,01— 0,03 мг/л стекает в нижнюю часть корпуса деаэратора, являющуюся емкостью, в которой устанавливаются не сплошные вертикальные успокоительные перегородки. Выделившийся при деаэрации воды воздух (а следовательно, и кислород) с некоторым количеством греющего пара поступает в конденсатор выпара, в котором большая часть пара конденсируется, соприкасаясь с трубками, по которым протекает конденсат (температура конденсата, поступающего в деаэратор, меньше температуры конденсации при давлении в деаэраторе). Конденсат этого пара стекает вниз, а воздух с очень незначительным количеством несконденсировавшегося пара удаляется в атмосферу через патрубок 3 и нагруженный пружиной клапан. Давление греющего пара, а следовательно, и температуру деаэрированной воды можно регулировать рычагом 9 через систему тяг, воздействующих на разбрызгивающе-смесительный клапан 8.
Теплый ящик для докотловой очистки питательной воды
Владельцы патента RU 2295670:
Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к сборникам грязных и чистых конденсатов отработанного пара и добавочной воды, и может быть использовано в судовых и стационарных котельных установках с паровыми котлами.
Известен теплый ящик котельной установки, содержащий аккумуляторную полость, ограниченную корпусом, патрубки подвода чистого и грязного конденсатов и добавочной воды и отвода питательной воды и нефтепродуктов, механические и коалесцирующие фильтры, подогреватель добавочной воды, полости отстоя и отвода нефтепродуктов (см. Сень Л.И., Тихомиров Г.И. Способ докотловой обработки вод в теплом ящике котельной установки и устройство для его осуществления. Патент RU №2088841, Бюл. №24 от 27.08.97).
Недостатками известного теплого ящика являются: отвод нефтепродуктов вручную по результатам наблюдения уровня раздела сред через смотровое стекло; конструктивная сложность подогревателя добавочной воды; «залповый» отвод питательной воды приводит к заполнению освобождающегося пространства аккумуляторной полости теплого ящика атмосферным воздухом, что способствует его растворению в воде с усилением коррозионных процессов оборудования с водяной стороны.
Известен теплый ящик для докотловой очистки питательной воды, являющийся прототипом (см. Сень Л.И. Оптимизация технико-экономических решений при проектировании и эксплуатации котельных установок малой мощности. Владивосток: Мор. гос. ун-т, 2004, 146 с., стр.80-83), включающий корпус с боковыми стенками, передней и задней торцевыми стенками корпуса, днищем и крышкой, содержащий аккумуляторную полость; патрубки подвода добавочной воды (поз.3), чистого и грязного конденсатов (поз.2) и отвода питательной воды и нефтепродуктов; полость грязных конденсатов (поз.3) (в описании она поименована приемной полостью); полость очищенных конденсатов (ограничена перегородками 8 и 11), снабженную переливной кромкой в верхней части и сообщающуюся с аккумуляторной полостью; полость сбора нефтепродуктов (поз.14); полость отстоя нефтепродуктов (поз.9), снабженную переливной трубой нефтепродуктов, верхняя оконечность которой размещена выше поверхности раздела сред полости очищенных конденсатов, а нижняя сообщена с полостью сбора нефтепродуктов; а также встроенные в полости механические и коалесцирующие фильтры и подогреватель добавочной воды (поз.4).
Недостатками известного теплого ящика-прототипа являются:
— подогреватель добавочной воды обеспечивает недостаточный подогрев ее вследствие размещения его вне аккумуляторной полости, особенно при «залповом» подводе добавочной воды, что снижает эффективность деаэрации добавочной воды;
— «залповый» отвод питательной воды приводит к заполнению освобождающегося пространства аккумуляторной полости атмосферным воздухом, что способствует его растворению в воде с усилением коррозионных процессов оборудования с водяной стороны;
— качка судна с установленным теплым ящиком или негоризонтальная установка теплого ящика в стационарных условиях затрудняет отвод углеводородов через переливную трубу нефтепродуктов в полость сбора нефтепродуктов и может приводить к переливу нефтепродуктов из полости отстоя в полость очищенных конденсатов через верхнюю кромку полости отстоя нефтепродуктов или через нижнюю кромку сообщающихся полостей отстоя нефтепродуктов и очищенных конденсатов с дальнейшим поступлением нефтепродуктов в аккумуляторную полость и питательную воду.
Таким образом, в теплом ящике-прототипе не обеспечивается высокая эффективность нагрева и деаэрации добавочной воды, особенно при «залповых подводах добавочной воды и отводах питательной воды, и недостаточная надежность отвода углеводородов из питательной воды, что в конечном итоге снижает надежность работы котельной установки.
Технической задачей предлагаемого теплого ящика для докотловой очистки питательной воды является устранение указанных недостатков, а именно получение питательной воды высокого качества независимо от качки судна или негоризонтальной установки теплого ящика, что обеспечивает повышение надежности работы котельной установки.
Предложенный теплый ящик котельной установки и совокупность элементов корпуса обеспечивают достаточный подогрев добавочной воды в буферных выгородках, ее глубокую деаэрацию от коррозионно-активных газов, исключают пропуск углеводородов в питательную воду даже при качке судна или при негоризонтальной установке теплого ящика, что повышает надежность работы котельной установки.
1. Наличие двух буферных выгородок и приемной полости добавочной воды, имеющих каждая внутреннюю стенку в контакте с аккумуляторной полостью, позволяет иметь запас добавочной воды внутри теплого ящика и обеспечить ее нагрев за счет теплообмена между питательной водой аккумуляторной полости и добавочной водой буферных выгородок и приемной полости. При этом коррозионно-активные газы выделяются из добавочной воды в пространство над поверхностью раздела сред аккумуляторной полости и в атмосферу.
2. При «залповом» отборе питательной воды со снижением ее уровня в аккумуляторной полости давление в ней снижается и создается вакуум, при этом относительно холодная добавочная вода из приемной полости под действием атмосферного давления через отверстия в задней стенке вытесняется в буферные выгородки, из которых она через переливные кромки стекает в аккумуляторную полость. При этом перетекание добавочной воды происходит с поверхности буферных выгородок, где она наиболее нагрета, а холодная вода приемной полости стекает в нижнюю часть буферных выгородок, где происходит ее нагрев в течение данного промежутка времени. При вакууме в аккумуляторной полости происходит также подъем уровня воды в переливной трубе гидрозатвора и подъем уровня нефтепродуктов в переливной трубе нефтепродуктов без подсоса воздуха в аккумуляторную полость.
3. При «залповом» подводе добавочной воды она вначале заполняет приемную полость, где несколько подогревается, наиболее холодная часть воды на нижнем уровне буферных выгородок и приемной полости перетекает в буферные выгородки с последующим нагревом ее и переливом в аккумуляторную полость. Выделяющиеся из добавочной воды газы вследствие ее нагрева и подъема уровня воды в аккумуляторной полости вытесняются через опускной и подъемный патрубки колена гидрозатвора во внутреннее пространство корпуса гидрозатвора и далее в атмосферу.
4. При изменении угла наклона боковых стенок корпуса теплого ящика до 15° в отношении к горизонту, за счет малой длины приосевого горизонтального участка переливной кромки разделительной стенки полости очищенных конденсатов и увеличения высоты ее подъемного участка по направлению к одной из боковых стенок и за счет еще большей по сравнению с ней высотой перегородки полости отстоя нефтепродуктов, уровень конденсата в полости очищенных конденсатов и нижний уровень столба нефтепродуктов в полости отстоя нефтепродуктов уменьшаются несущественно, что предотвращает поступление нефтепродуктов из полости отстоя нефтепродуктов в полость очищенных конденсатов.
5. При колебаниях уровней сред в полостях теплого ящика, вызванных качкой судна, снабжение верхней оконечности переливной трубы нефтепродуктов наружным протяженным патрубком с внутренним диаметром более 2-3 диаметра переливной трубы в совокупности с отстоянием верхней оконечности среза патрубка от уровня горизонтального участка переливной кромки разделительной стенки полости очищенных конденсатов, в 2,5-3 раза превышающим отстояние от него верхней оконечности свободного среза переливной трубы нефтепродуктов, и конусообразным фланцем в нижней части, закрывающим за счет примыкания к стенкам корпуса полости отстоя нефтепродуктов сверху, позволяет уменьшить и предотвратить динамический выброс нефтепродуктов из полости отстоя в полость очищенных конденсатов.
6. Кроме того, снабжение нижней оконечности этого патрубка наклонными поверхностями, установленными под углом более 15° к горизонту в нижнем направлении и сопряженными с боковыми стенками корпуса теплого ящика, перегородкой и стенками полости отстоя нефтепродуктов, уменьшает площадь поперечного сечения столба нефтепродуктов в полости отстоя нефтепродуктов и уменьшает инерционную силу верхней части столба нефтепродуктов при качке судна, что снижает самоколебание верхнего уровня нефтепродуктов в полости отстоя нефтепродуктов и вероятность его пропуска в полость очищенных конденсатов.
7. Размещение нижней оконечности переливной трубы нефтепродуктов над самым днищем полости сбора нефтепродуктов в совокупности с вентиляционным приспособлением позволяет использовать «залповые» отборы питательной воды и подвода добавочной воды без опасности всасывания нефтепродуктов из полости сбора в полость отстоя под действием вакуума и предотвратить поступление пара из аккумуляторной полости через переливную трубу в полость сбора нефтепродуктов.
Теплый ящик для докотловой очистки питательной воды содержит аккумуляторную полость 1 с поверхностью раздела сред 2 и ограничен корпусом с боковыми 3, передней 4 и задней 5 торцевыми стенками корпуса, днищем 6 и крышкой 7 и снабжен патрубком отвода питательной воды 8.
В корпус теплого ящика встроены две буферные выгородки 9 (фиг.3) добавочной воды, которые ограничены соответственно боковыми 3 и противоположными внутренними 10 стенками выгородки, снабженными в верхней части переливными кромками 11, а в нижней части посредством поддона 12 сопряженными со стенками 3 на уровне 50-100 мм выше днища 6 корпуса.
В корпус встроена полость очищенных конденсатов 18, которая отделена от полости 1 разделительной стенкой 19, сопряженной с боковыми стенками 3 и днищем 6, а верхняя часть этой разделительной стенки 19 содержит переливную кромку в форме приосевого горизонтального участка 20 (фиг.3) и двух примыкающих к нему подъемных участков 21 с углом наклона более 15° к горизонту.
В корпус встроены отсек чистых конденсатов 24 (фиг.5) с патрубком подвода чистых конденсатов 25 и механическими фильтрами 26 и отсек грязных конденсатов 27 с патрубком подвода грязных конденсатов 28 и коалесцирующим фильтром 29. Отсеки 24 и 27 разделены друг от друга перегородкой 30, сопряженной с передней торцевой стенкой корпуса 4, и отделены от полости 23 внутренней стенкой этой полости 31, сопряженной с боковыми стенками корпуса 3 и перегородкой 30. В верхней части перегородка 30 и боковые стенки корпуса 3 снабжены соосными смотровыми стеклами 32.
Под днищем 6 размещена полость сбора нефтепродуктов 33, которая содержит боковые стенки и днище 34, патрубок отвода нефтепродуктов 35 и снабжена патрубком воздушного гусака 36, верхний срез которого установлен на уровне выше середины высоты теплого ящика, а нижний срез гусака связан с верхней частью полости сбора нефтепродуктов. На середине высоты полости сбора нефтепродуктов на боковых стенках размещены смотровые стекла 37.
На крышке 7 над приемной полостью 13 установлен корпус гидрозатвора 38, включающий днище 39 (фиг.2), имеющее форму опрокинутой усеченной пирамиды, боковые стенки 40 и крышку 41. К корпусу присоединены колено гидрозатвора с подъемным 42 и опускным 43 участками, сообщающее его полость с аккумуляторной полостью, переливная труба 44, патрубок подвода добавочной воды 45 и воздушный гусак 46.
Полость отстоя нефтепродуктов оснащена переливной трубой нефтепродуктов 47 (фиг.4), размещенной верхней оконечностью свободного среза на 20-30 мм выше уровня горизонтального участка переливной кромки разделительной стенки 19 полости очищенных конденсатов, а нижней оконечностью, размещенной на 10-15 мм выше его днища 34 и снабженной внешним вертикальным патрубком 48 длиной не менее 150 мм с внутренним диаметром более 2-3 диаметров переливной трубы 47. При этом верхняя оконечность патрубка 48 размещена на 50-100 мм выше уровня горизонтального участка 20 переливной кромки разделительной стенки 19 полости очищенных конденсатов, а нижняя оконечность снабжена в качестве фланца наклонными пластинами 49, установленными под углом более 15° к горизонту в нижнем направлении и сопряженными со стенками 31, 22 и 3.
Теплый ящик для докотловой очистки питательной воды работает следующим образом.
Чистые горячие конденсаты подводятся по патрубку 25 в отсек чистых конденсатов 24, очищаются от механических примесей посредством фильтров 26 и далее на уровне между нижним торцом внутренней стенки 31 и днищем 6 поступают в полость очищенных конденсатов 18. Далее чистые конденсаты переливаются через участок 20 переливной кромки, расположенной на верхней части разделительной стенки 19, и сливаются в аккумуляторную полость 1.
Грязные горячие конденсаты с капельной примесью углеводородов подводятся по патрубку 28 в отсек грязных конденсатов 27. В нижней части этого отсека расположен коалесцирующий фильтр 29. Проходя через фильтр 29, капельная примесь углеводородов коалесцирует (коагулирует) с образованием сплошной пленки углеводородов без примеси капель, которая на выходе из фильтра перемещается потоком очищенного конденсата в сторону полости отстоя нефтепродуктов 23. За счет низкой скорости движения пленки нефтепродуктов в направлении полости 23 и меньшей плотности нефтепродуктов по сравнению с плотностью воды пленка нефтепродуктов прилипает к поверхности стенки 31 и поднимается по ней в верхнюю часть полости 23 и накапливается в этой полости с более высоким уровнем по сравнению с уровнем участка 20 переливной кромки разделительной стенки 19 полости 18 (нефтепродукты в полостях на схеме обозначены крестами в отличие от воды, обозначенной горизонтальными штрихами). При достаточно большой высоте столба нефтепродуктов в полости 23 уровень нефтепродуктов достигает верхней оконечности среза переливной трубы нефтепродуктов 47 с последующим сливом поступающих в полость 23 нефтепродуктов по трубе 47 в полость сбора нефтепродуктов 33. Очищенный от нефтепродуктов конденсат проходит из полости 23 в полость очищенных конденсатов 18 с последующим сливом в аккумуляторную полость 1.
Раздельный подвод чистых и грязных конденсатов в соответствующие полости 24 и 27 позволяет сократить размеры коалесцирующего фильтра соответственно относительной доле грязных конденсатов в общем потоке конденсатов.
Добавочная холодная вода подводится по патрубку 45 в приемную полость корпуса гидрозатвора 38. Уровень воды в корпусе гидрозатвора определяется положением верхней кромки переливной трубы 44, через которую вода поступает в приемную полость добавочной воды 13. Здесь холодная вода несколько подогревается за счет теплообмена поверхности поддона 12 и внутренней стенки 15, которые имеют контакт с горячими конденсатами аккумуляторной полости 1. Далее подогретая вода поступает через отверстия 17 в буферные выгородки добавочной воды 9, в которых она дополнительно подогревается в контакте с поверхностью поддона 12 и их внутренних стенок 10 за счет теплоты горячих конденсатов аккумуляторной полости 1. Нагретая добавочная вода из буферных выгородок 9 через переливные кромки 11 поступает в аккумуляторную полость 1. Нагрев добавочной воды сопровождается выделением из нее газов, которые через колено гидрозатвора с опускным 43 и подъемным 42 участками поступают в корпус гидрозатвора 38 и далее удаляются в атмосферу через гусак 46. Использование приемной полости добавочной воды 13 в совокупности с буферными выгородками добавочной воды 9 позволяет обеспечить подогрев холодной добавочной вода и ее деаэрацию с удалением коррозионно-активных газов.
Одновременно с нагревом добавочной воды в приемной полости 13 и буферных выгородках 9 происходит пристенное охлаждение воды в аккумуляторной полости 1. При этом за счет разности плотностей относительно холодная вода вдоль стенок 15 и 10 опускается в нижнюю часть аккумуляторной полости 1, откуда она по патрубку 8 отводится к питательному насосу (на схеме не показан). Охлаждение воды перед питательным насосом предотвращает возможный срыв подачи вследствие вскипания воды на входе в насос. Так обеспечивается увеличение надежности работы питательной системы котельной установки.
При «залповом» отводе питательной воды из аккумуляторной полости 1 поверхность раздела сред 2 (уровень воды) снижается и в полости 1 над уровнем вода давление паровоздушной смеси также снижается, и полость 1 соответственно вакууммируется. При этом происходит снижение уровня несколько подогретой воды в приемной полости 13 за счет вытеснения ее атмосферным давлением через отверстия 17 в буферные полости 19 с дальнейшим подогревом воды и поступлением ее через переливные кромки 11 в полость 1. Предельное снижение уровня воды в полости 13 может происходить до нижнего среза переливной трубы 44, достижение которого сообщит полость 1 с атмосферой. Одновременно с вакууммированием полости 1 будет происходить подъем уровня воды в подъемном участке 42 колена гидрозатвора, а также заполнение переливной трубы нефтепродуктов 47 с нижней оконечности до заданного уровня, соответствующего глубине вакуума. Глубина достижимого вакуума в полости 1 определяется высотой подъемного участка колена гидрозатвора над уровнем воды в корпусе гидрозатвора 38 (уровень воды примерно соответствует верхнему срезу переливной трубы 44) и углублением нижнего среза переливной трубы 44 относительно уровня переливной кромки 11. Вакууммирование полости 1 при «залповом» отводе питательной воды, во-первых, способствует деаэрации воды, а во-вторых, не допускает чрезмерного снижения поверхности раздела сред 2 с уменьшением аккумулирующей способности теплого ящика.
Изменение угла наклона корпуса теплого ящика относительно вертикальных осей продольного или поперечного сечений, вызванных не горизонтальной установкой или качкой судна, приводит к изменению или колебанию уровней поверхности раздела сред в полостях рабочих сред. Разность отклонения уровня в крайних положениях полостей зависит от угла наклона вертикальной оси и длины горизонтальной поверхности.
Отклонение корпуса теплого ящика от вертикали для продольного сечения (фиг.1) приводит к изменению уровня воды в полости 13, соответственно снижению крайних положений переливных кромок 11, примыкающих к стенке 15 или 19. Однако такое отклонение несущественно для работы теплого ящика, поскольку высота уровня в полости 13 достаточно велика по сравнению с величиной отклонения. Изменение уровней сред в полостях 18, 23, 24 и 27 также несущественно для работы теплого ящика вследствие малой длины горизонтальной протяженности этих уровней.
Отклонение корпуса теплого ящика от вертикали для поперечных сечений А-А, Б-Б, В-В и Г-Г (фиг.3, 4 и 5) также приводит к изменению положения уровней сред в полостях относительно боковых стенок 3. При этом поступление добавочной воды в полость 1 будет осуществляться через одну из буферных выгородок 9, что не приведет к существенному изменению работоспособности теплого ящика. Сохранение уровня воды в полости 18 и ее работоспособность при наклонах в горизонтальной плоскости обеспечиваются путем подъемных участков 21 переливной кромки разделительной стенки 19. Сохранение уровня углеводородов в полости отстоя нефтепродуктов 23 обеспечивается сокращением протяженности его горизонтального участка путем установки вокруг свободного среза переливной трубы 47 внешнего вертикального патрубка 48, снабженного в нижней оконечности наклонными пластинами 49. При этом, во-первых, обеспечивается отвод углеводородов и предотвращается отвод воды через переливную трубу 47 независимо от угла наклона оси теплого ящика от вертикального положения, а во-вторых, предотвращается перелив нефтепродуктов из полости отстоя 23 в полость чистых конденсатов 18 через верхнюю кромку или через нижнюю оконечность разделительной стенки 22. Изменение уровней воды в отсеках чистых конденсатов 24 и грязных конденсатов 27 при наклонах корпуса теплого ящика несущественно влияет на работоспособность отсеков.
Таким образом, обеспечивается повышение эффективности процессов нагрева и деаэрации добавочной воды, в том числе и при «залповых» подводах добавочной воды и отводах питательной воды. При этом также обеспечивается высокая надежность отвода углеводородов из грязных конденсатов и предотвращается возможность их поступления в питательную воду с повышением надежности работы котельной установки.
2. Теплый ящик для докотловой очистки питательной воды по п.1, отличающийся тем, что полость сбора нефтепродуктов размещена под днищем корпуса и оснащена вентиляционным приспособлением, верхняя оконечность которого расположена на уровне выше середины корпуса теплого ящика.
3. Теплый ящик для докотловой очистки питательной воды по п.1, отличающийся тем, что переливная кромка криволинейного профиля полости очищенных конденсатов выполнена с горизонтальным участком по оси корпуса шириной менее 0,1 ширины торцевой стенки корпуса и подъемными участками с углом наклона более 15° и протяженностью от концов горизонтального участка до боковых стенок корпуса.