Kas yra garų separatorius?

Vandens garams pašalinti iš garų naudojamas garų separatorius. Nors šis terminas gali reikšti specializuotą įrangos rinkinį, veikiančią kartu, garo separatorius gali būti bet koks dalykas, kuris pašalina vandens garų perteklių iš garų, kad padidintų garais veikiančio variklio šiluminį efektyvumą. Galutinis garų drėgmės separatoriaus produktas vadinamas „sausu“ garu, nors jame vis dar yra dujinio vandens. Garo separatoriai naudojami visur – nuo ​​klasikinių garo lokomotyvų variklių iki modernių turbinų sistemų, varomų branduolio dalijimosi būdu.

Įprastuose arba „šlapiuose“ garuose, kurie nepraėjo per garų separatorių, yra suspenduotų vandens lašelių, kurie vis dar yra skysti. Jie susidaro, kai vanduo pakankamai sužadinamas virimo proceso šilumos, kad išsiskirtų iš didesnės skysčio masės, tačiau molekulėms perduodama energija nėra pakankamai didelė, kad sulaužytų lašelių paviršiaus įtempimą. Šie lašeliai ne tik tebėra skysti, bet ir turi branduolių, aplink kuriuos dujiniai garai gali lengviau atvėsti ir kondensuotis.

Pagrindiniame garo lokomotyvo pavyzdyje virš katilo yra garo kupolas, kuris veiktų kaip garo separatorius. Garas, einantis iš katilo į variklį varančius stūmoklius, turi tekėti aukštyn į garo kupolą ir vėl žemyn. Ši konstrukcija sukuria pasyvų garų separatorių. Vandens garai, kuriuos sulaiko garų separatorius, kitu atveju patektų į stūmoklinius cilindrus ir ten kondensuotųsi. Jei būtų leidžiama kondensuotis pakankamai dideliam kiekiui, vanduo stūmoklio cilindro viduje sukurtų nesuspaudžiamą masę ir susidarytų sąlyga, vadinama hidrauliniu užraktu, dėl kurios sugenda visas variklis.

Nors kai kurie šiuolaikiniai garo varikliai vis dar naudoja garo kupolą, šios formos garo separatorius gali būti papildytas kitais drėgmės separatoriais, o garai gali praeiti per kelis separatorius prieš pasiekdami turbinas. Kai kuriuose pasyviuosiuose garo separatoriuose gali būti siaurų vamzdelių, vožtuvų ar mentelių, kurie neleidžia skysčiams prasiskverbti ir grąžina surinktą vandenį į katilą. Jie gali būti suformuoti taip, kad pro juos einantys garai suktųsi, padidindami įrenginio efektyvumą.

Turbininio variklio pavojai yra skirtingi, garo separatoriaus poreikis ir funkcija iš esmės yra vienodi. Vandens lašeliai aukšto slėgio garuose, tekančiame virš turbinų šiuolaikinėse elektrinėse, gali pažeisti turbinos mentes ir kitas dalis. Be to, kondensatas ant turbinos menčių ir dalių laikui bėgant gali sukelti eroziją. Nors tokia žala gali būti ne tokia katastrofiška kaip hidraulinis užraktas, ji vis tiek labai sumažins turbinos tarnavimo laiką.