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Cos'è un separatore di umidità e riscaldatore?
I separatori di umidità e riscaldatori sono utilizzati nelle centrali termoelettriche e sono comuni nell'industria della generazione di energia nucleare. Un Separatore di Umidità e Riscaldatore (MSR) ha due scopi principali:
- Separare l'umidità dal vapore che viene scaricato da una turbina a vapore ad alta pressione.
- Riscaldare il vapore scaricato ad alta pressione, aumentando la sua energia termica (calore) prima che venga inviato a una turbina a vapore a bassa pressione o a più turbine.
Separare l'umidità e riscaldare il vapore porta a un aumento complessivo dell'efficienza della centrale.
Da sapere - il vapore con un contenuto di umidità molto basso è chiamato 'vapore secco' o 'vapore pulito'. Il vapore con un alto contenuto di umidità è chiamato 'vapore umido'.
Componenti del Separatore di Umidità e Riscaldatore
Componenti del Separatore di Umidità e Riscaldatore (MSR)
Scarico Condensa
L'umidità (condensa) separata dal vapore viene drenata dal sistema tramite lo scarico della condensa; la condensa viene reimmessa nel sistema di alimentazione della caldaia.
Ingresso Vapore Ciclo
Il vapore proveniente dalle turbine intermedie o ad alta pressione viene convogliato nel MSR attraverso questo collegamento.
Scarico Vapore Ciclo
Dopo che l'umidità è stata rimossa e il vapore del ciclo è stato riscaldato, viene scaricato attraverso questo collegamento; il vapore viene quindi alimentato alle turbine a bassa pressione.
Fascio Tubiero a Bassa Pressione
Il vapore a bassa pressione e bassa temperatura viene utilizzato per riscaldare inizialmente il vapore del ciclo. Il vapore a bassa pressione passa attraverso lo scambiatore di calore a fascio tubiero a U sul lato dei tubi. Il vapore del ciclo passa all'esterno dei tubi ed è quindi il fluido del lato guscio. Poiché entrambi i mezzi in flusso sono in stretta prossimità tra loro, il calore viene trasferito tra di loro. La temperatura del vapore del ciclo aumenta mentre passa sopra i tubi dello scambiatore di calore, mentre la temperatura del vapore a bassa pressione diminuisce mentre passa attraverso i tubi.
Fascio Tubiero ad Alta Pressione
Il vapore ad alta pressione e alta temperatura viene utilizzato per riscaldare ulteriormente il vapore del ciclo. Il vapore ad alta pressione passa attraverso lo scambiatore di calore a fascio tubiero a U sul lato dei tubi. Il vapore del ciclo passa all'esterno dei tubi ed è quindi il fluido del lato guscio. Poiché entrambi i mezzi in flusso sono in stretta prossimità tra loro, il calore viene trasferito tra di loro. La temperatura del vapore del ciclo aumenta mentre passa sopra i tubi dello scambiatore di calore, mentre la temperatura del vapore ad alta pressione diminuisce mentre passa attraverso i tubi.
Tubo di Distribuzione del Vapore
Il vapore del ciclo entra nel MSR e viene quindi alimentato a due tubi di distribuzione del vapore (uno su ciascun lato del MSR). Ogni tubo di distribuzione del vapore ha delle fessure che perforano il lato inferiore della parete del tubo. Ciascuna delle fessure diventa progressivamente più piccola man mano che il vapore passa dall'ingresso alla fine del tubo di distribuzione. Le fessure diventano progressivamente più piccole per mantenere una velocità costante del vapore da tutte le uscite (la graduale riduzione della pressione mentre il vapore esce dal tubo di distribuzione causerebbe una graduale riduzione della velocità di scarico man mano che il vapore si allontana dall'estremità di ingresso, ma ridurre la dimensione delle fessure compensa questo).
Separatore di Umidità a Chevron
La forma dei chevron crea un percorso di flusso tortuoso per il vapore. Il vapore è un gas e fluisce facilmente attraverso i chevron, nonostante sia costretto a cambiare direzione più volte. L'umidità (acqua) intrappolata nel vapore è un liquido, che è più denso del vapore, e di conseguenza non è in grado di cambiare direzione con la stessa facilità del vapore. Mentre l'umidità fluisce attraverso i chevron, si scontra con le piastre dei chevron e gocciola alla base del MSR a causa della gravità. L'acqua accumulata alla base del MSR è chiamata condensa.
Ingresso a Bassa Pressione
Il vapore a bassa pressione entra attraverso questo collegamento.
Scarico a Bassa Pressione
Il vapore a bassa pressione viene scaricato attraverso questo collegamento.
Ingresso ad Alta Pressione
Il vapore ad alta pressione entra attraverso questo collegamento.
Scarico ad Alta Pressione
Il vapore ad alta pressione viene scaricato attraverso questo collegamento.
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