Inleiding
Dit is een 3D-model van een Ketel Voedingswaterverwarmer.
3D Model Annotaties
Voedingswaterverwarmer
Voedingswater wordt voorverwarmd voordat het een stoomgenerator of ketel binnengaat. Extractiestoom van de stoomturbine(s) wordt gebruikt om het voedingswater te verwarmen. In een voedingswaterverwarmer is extractiestoom de vloeistof aan de mantelzijde, terwijl voedingswater de vloeistof aan de buiszijde is. Terwijl de stoom zijn warmte overdraagt aan het voedingswater, condenseert het en wordt het uit de bodem van de verwarmer afgevoerd; de afgevoerde vloeistof wordt 'drips' genoemd. Merk op dat een voedingswaterverwarmer een zeer vergelijkbaar ontwerp heeft als een u-buis mantel- en buiswarmtewisselaar.
Scheidingsplaat
De scheidingsplaat verdeelt de bovenste en onderste helften van de warmtewisselaar. De scheidingsplaat zorgt ervoor dat de vloeistof aan de buiszijde in de onderste buizen stroomt en vervolgens via de bovenste buizen terugkeert naar de kop.
Buiszijde Inlaat
De vloeistof aan de buiszijde komt via deze aansluiting de warmtewisselaar binnen; de vloeistof aan de buiszijde is voedingswater.
Buiszijde Afvoer
De vloeistof aan de buiszijde wordt via deze aansluiting uit de warmtewisselaar afgevoerd; de vloeistof aan de buiszijde is voedingswater.
Mantelzijde Inlaat
De vloeistof aan de mantelzijde komt via deze aansluiting de warmtewisselaar binnen; de vloeistof aan de mantelzijde is extractiestoom van de stoomturbine(s).
Mantelzijde Afvoer
De vloeistof aan de mantelzijde wordt via deze aansluiting uit de warmtewisselaar afgevoerd; de vloeistof aan de mantelzijde is extractiestoom van de stoomturbine, maar het is condensaat dat uit de verwarmer wordt afgevoerd, niet stoom.
Mantel
De mantel (behuizing) bevat het stromende medium aan de mantelzijde en herbergt de buizen, schotten, trekstangen en buisplaten. Het dient ook als een sterk structureel stuk waaraan andere apparaten kunnen worden bevestigd. Vanwege zijn grootte is de mantel het grootste drukgrensstuk van een mantel- en buiswarmtewisselaar. Om deze reden heeft het de voorkeur dat de vloeistof met lagere druk aan de mantelzijde stroomt, terwijl de vloeistof met hogere druk door de buizen stroomt.
Afdekplaat
De afdekplaat wordt gebruikt om een uiteinde van de mantel af te sluiten. Het verwijderen van de afdekplaat geeft personeel snel toegang tot de buizen; dit is nuttig voor periodieke visuele inspecties.
Pakking
Een pakking wordt tussen twee oppervlakken geplaatst om elke ongewenste stromingspad die kan bestaan te elimineren. Pakkingen zijn meestal gemaakt van pakkingpapier of rubber. De pakking op dit 3D-model wordt 'geknepen' tussen de twee metalen oppervlakken om een lekdichte afdichting te creëren. De vorm van de pakking voorkomt ook lekkage van de ene kant van de scheidingsplaat naar de andere.
Buisplaat
De buisplaten zitten binnen de mantel en ondersteunen de uiteinden van de buizen. Het gewicht van de buizen wordt verder ondersteund door de schotten (afhankelijk van het ontwerp). De buizen worden meestal koud gewalst en in de buisplaten uitgebreid.
Schot
Schotten worden gebruikt om de stromingsrichting van het stromende medium aan de mantelzijde te veranderen. Het veranderen van de stromingsrichting zorgt voor een gelijkmatige warmteverdeling door de warmtewisselaar. De turbulente stroming die door de schotten wordt gecreëerd, verhoogt de warmteoverdrachtsnelheid van de warmtewisselaar en helpt afzettingen op de buitenoppervlakken van de buizen te verminderen (afzettingen verminderen de efficiëntie van de warmtewisselaar).
Trekstangen
Trekstangen worden gebruikt als geleiders voor de schotten om ervoor te zorgen dat er geen rotatie- of axiale beweging van de schotten plaatsvindt.
Buizen
De vloeistof aan de buiszijde stroomt door de buizen terwijl de vloeistof aan de mantelzijde rond de buizen stroomt. Warmte wordt uitgewisseld tussen de twee media door nabijheid. Turbulators kunnen in de buizen worden geïnstalleerd om turbulente stroming (in plaats van laminaire stroming) te creëren, wat de efficiëntie van de warmtewisselaar verhoogt.
Kop
Het gebied waar de vloeistof aan de mantelzijde de warmtewisselaar binnenkomt en verlaat, wordt de 'kop' genoemd.
Ontsuperverhittingssectie
Uitlaatstoom van de stoomturbine(s) komt de ontsuperverhittingssectie van de voedingswaterverwarmer binnen. Voor hogere drukverwarmers kan de ontsuperverhittingssectie metalen platen bevatten die de verwarmingsbuizen beschermen tegen de binnenkomende stoom; de platen verminderen de kans op schade aan de buizen door de hoge temperatuur en druk van de stoom.
Koelsectie
De koelsectie is het gebied van de voedingswaterverwarmer met de laagste temperatuur. Koud (relatief) voedingswater komt via de buizen in deze sectie de verwarmer binnen en wordt verwarmd terwijl het door de verwarmer stroomt.
Waterbox / Kop
Het gebied waar de vloeistof aan de buiszijde de warmtewisselaar binnenkomt en verlaat, wordt de 'waterbox' of 'kop' genoemd.
Condensaat
Afgekoelde stoom vormt condensaat. Condensaat verzamelt zich in het onderste deel van de verwarmer en stroomt via kanalen naar de koelsectie, vervolgens via de uitlaat aan de mantelzijde.
Gerelateerde Online Technische Cursussen
Inleiding tot Stoom, Ketels en Thermodynamica
Basisprincipes van Plaatwarmtewisselaars
Hoe Plaatwarmtewisselaars Werken
Subkritische, Superkritische en Ultra-Superkritische Ketels
Warmteterugwinning Stoomgeneratoren Uitgelegd
Aanvullende Bronnen
https://www.thermopedia.com/content/756
https://www.fluiddynamics.com.au/case-studies-1/feedwater-heaters
https://en.wikipedia.org/wiki/Feedwater_heater