Продувка котла – это умышленный слив воды из котла во избежание концентрации примесей при продолжающемся испарении пара. Вода выдувается из котла с некоторой силой под давлением пара внутри котла. Нижняя продувка, использовавшаяся в ранних котлах, вызывала резкое снижение уровня воды в котле и обычно выбрасывалась вниз, чтобы избежать угрозы безопасности, связанной с обливанием горячей водой находящихся рядом людей.
Паровой котел испаряет жидкую воду с образованием пара или газообразной воды и требует частого пополнения питательной воды котла для непрерывного производства пара, необходимого для большинства котлов. Вода является эффективным растворителем и растворяет небольшие количества твердых частиц из трубопроводов и емкостей, включая котел. Продолжающееся испарение пара концентрирует растворенные примеси до тех пор, пока они не достигнут уровня, потенциально опасного для производства пара в котле. Без продувки примеси достигнут уровня насыщения и начнут осаждаться внутри котла. Концентрации примесей самые высокие там, где пар образуется вблизи поверхностей теплообмена. Ожидается, что осадки будут происходить в виде отложений накипи на этих теплообменных поверхностях. Отложения накипи теплоизолируют поверхности теплообмена, первоначально снижая скорость образования пара и потенциально приводя к тому, что металлы котла достигают температур отказа. [1]
Поверхностная продувка непрерывно удаляет небольшой объем воды из котла, что позволяет очистить котел от растворенных примесей. Наиболее эффективно удалять воду с наибольшим уровнем примесей; и такая вода находится там, где пар отделяется в паровом барабане в верхней части котла. Существует два типа арматуры для поверхностной продувки. Более простым является труба, входящая в паровой барабан при нормальном уровне воды. В более сложной конструкции скиммера к трубе прикрепляется шарнирное соединение для короткого отрезка трубы, подвешенного на поплавке. [2] Скиммер может более эффективно удалять плавающую нефть, которая в противном случае могла бы вызвать пенообразование. Поверхностная продувка обычно подается в расширительный бак и теплообменник для рекуперации тепла. Выпаренный пар можно использовать в подогревателе питательной воды. Такая энергетическая экономия редко бывает практичной из-за нечастых продувок дна. Поверхностная продувка дает дополнительное преимущество установившихся условий эксплуатации. [3]
Некоторые виды обработки котловой воды вызывают осаждение примесей, поскольку нерастворимые частицы ожидают, что эти частицы осядут на дне котла, прежде чем они будут увлечены водой, циркулирующей мимо поверхностей теплообмена. Эти обработки воды часто включают соединения, образующие осадок для улавливания таких частиц; Котлы, предназначенные для такой очистки воды, включают в себя конструкцию, называемую грязевым барабаном, в самой нижней части котла. Нижняя продувка включает периодическое открытие клапанов в барабане для бурового раствора, чтобы позволить давлению котла вытеснить накопленный ил из котла. Подобные продувочные соединения в нижней части коллекторов водяных стенок продуваются реже. [4] Несколько коротких продувок удаляют шлам более эффективно, чем одна непрерывная продувка. Более короткие продувки вызывают менее значительные изменения уровня воды в котле и более безопасны в периоды высокой потребности в пару. [5]
Нижний продувочный трубопровод отводит воду из самых нижних частей котла, поэтому его можно использовать для слива воды из котла для обслуживания. Нижний продувочный трубопровод должен иметь достаточно большой диаметр, чтобы свести к минимуму риск засорения запекшимся илом. Современные котлы сбрасывают нижнюю продувку в продувочный резервуар, где продувка может вспыхнуть и выпустить пар вверх без увлечения воды, что может вызвать ожоги. Труба, расположенная в нижней части продувочного резервуара, поддерживает уровень воды ниже точки входа продувки и позволяет более холодной воде, оставшейся после предыдущих продувочных операций, сначала слиться из резервуара. Два донных продувочных клапана часто используются последовательно, чтобы минимизировать эрозию. Один клапан служит уплотнительным клапаном, а другой — продувочным клапаном. Запорный клапан обычно открывается первым и закрывается последним. Оба открываются быстро и полностью, чтобы минимизировать эрозию седла и поверхностей диска. Принимаются меры предосторожности, чтобы избежать попадания частиц накипи или ржавчины внутри клапана, путем повторного открытия клапана для промывки частиц, если при попытке закрыть его возникает сопротивление. Донные продувочные клапаны часто ремонтируются или заменяются всякий раз, когда котел выводится из эксплуатации на техническое обслуживание. [2]