凝水-给水系统

在汽水循环中使用的水,均为高纯度的蒸馏水。将主冷凝器中的凝水输送到给水系统中去的管路和设备,称为凝水系统;将符合给水要求的水,可靠均匀地向蒸汽发生器输送所使用地管道和设备,称为给水系统。

设计原则

  • 主要设备必须双重设置
  • 整个系统应设有可靠灵敏的自动调节装置
  • 要考虑凝水量和给水量的不一致性
  • 保证所有设备技术上的要求
  • 给水泵应有直接自水柜吸水打入蒸汽发生器应急吸水管
  • 在正常条件下必须保证给水的水质

凝水的净化

凝水被污染的原因

  • 空气、海水从冷凝器不严密处漏入凝水中
  • 因冷凝器系统及疏水系统的设备和管道腐蚀,使腐蚀产物进入凝水

目的

  • 除去离子状态的物质
    • 离子交换
  • 除去悬浮状态的物质
    • 过滤

过滤器的类型和特点

  • 微孔滤芯过滤器
  • 磁性过滤器
  • 超细过滤器

给水除氧

引起腐蚀的原因

  • 水中溶有氧气
    • 主要部位是给水管道和疏水系统
  • 水中溶有二氧化碳
    • 主要部位为凝水系统

除氧方法

物理(热力)除氧

  • Herry定律:任何气体在水中的溶解度$b$与该气体在气水界面上的分压$p_b$成正比,与水的温度成反比,即:

    $$b=\frac{p_b}{\Psi}$$

  • Dalton定律:混合气体全压力$p$等于各组成气体分压力$p_{b,i}$之和,即:

    $$p=\sum_{i=1}^{n}p_{b,i}$$

化学除氧

原理

利用一些易和氧发生化学反应的药剂,如亚硫酸钠$(Na_2SO_3)$和联氨$(N_2H_4)$,使之和水中溶氧化合生成一种物质而除去氧气。

通常,热力(物理)除氧与化学除氧结合使用,以达到更高的除氧要求。

热力除氧的条件

  • 水必须加热至相应压力下的饱和温度
  • 创造气体自水中离析的条件

基本原则

  • 采用较大的汽水接触面积以利于传热和传质,常用的手段是将水均匀分散成雾滴、液膜或细水柱。
  • 为使水能充分加热到饱和温度,加热蒸汽与水一般取逆向流动,这样可以在所有汽水接触点上都形成最大的不平衡压差,又有利于排走离析出的气体。
  • 要有足够的分离时间保证气体能够彻底析出,除氧设备尺寸的选择应该保证水在其中停留的时间足够长。
  • 采取强化深度除氧的措施,如减小水的表面张力,使水呈湍流状态,采用蒸汽在水箱中鼓泡等,以尽可能减小水中剩余含氧量。
  • 及时排除水中分离出的气体,以减小这些气体在气水界面上的分压。

常用的除氧器形式

  • 混合式除氧器

除氧器的基本类型

  • 喷雾式
  • 填料式
  • 淋水盘式
  • 旋膜式

冷凝器的真空除氧

  • 使凝水处于饱和温度
  • 持续、顺畅地排出分离出来的气体
  • 保持真空系统凝水部分的气密性
  • 组织好补水的补入