Što je grijač napojne vode?

Grijač napojne vode je sastavni dio instalacija parnih turbina i parnih lokomotiva koji se koriste za predgrijavanje vode u primarnom kotlovskom sustavu. Ove komponente pomažu poboljšati ukupnu toplinsku učinkovitost kotla i također štite od oštećenja toplinskog udara. Postoje dvije vrste grijača napojne vode, otvoreni i zatvoreni, od kojih oba koriste ispušnu paru iz turbine ili cilindara lokomotive za zagrijavanje vode. Otvoreni grijači napojne vode miješaju ovu paru izravno s napojnom vodom koja ne samo da služi za zagrijavanje vode, već i uklanja iz nje dio kisika koji uzrokuje koroziju. Zatvoreni grijači su strukturirani slično kao primarni kotlovi s vodom koja cirkulira kroz niz cijevi zatvorenih u omotaču ispunjenom parom.

Lokomotive i turbine crpe paru koja im opskrbljuje pogonsku snagu iz velikih, složenih kotlova. Ovi kotlovi zagrijavaju vodu u gustom snopu cijevi, uzrokujući tako brzo isparavanje i stvaranje pare pod visokim pritiskom. Voda koja se koristi za dopunu iscrpljene zalihe kotla crpi se iz spremnika ili iz lokomotiva na temperaturi okoline ili blizu nje. Uvođenje ove hladnije vode u daleko topliji kotao može imati niz negativnih učinaka. Prvi je očiti pad temperature kotlovske vode koji negativno utječe na njegovu ukupnu učinkovitost, a drugi je potencijalno oštećenje unutarnje strukture kotla toplinskim udarom.

Kako bi se spriječili ovi problemi, koristi se grijač napojne vode kako bi se temperatura vode podigla na prihvatljivu razinu prije njenog uvođenja u kotao. Ispušna para iz turbine ili cilindara lokomotive obično se koristi za zagrijavanje vode što dodatno povećava učinkovitost sustava. Postoje dvije osnovne vrste grijača napojne vode, tj. one s otvorenim ili zatvorenim sustavima izlaganja pari.

Otvoreni grijač napojne vode koristi sustav izravne izloženosti za zagrijavanje napojne vode. U ovom sustavu voda je izložena izravnom fizičkom kontaktu s parom za grijanje. Voda se ili raspršuje ili se pusti da kaskadno slije niz vodoravne posude u zatvorenu posudu. Para se uvodi na dno posude i zagrijava vodu dok se diže. Ovaj sustav ima dodatnu prednost uklanjanja značajne količine kisika koji uzrokuje koroziju iz vode prije nego što se pumpa u primarni kotao.

Zatvoreni grijači napojne vode konstruirani su na sličan način kao i primarni kotao sa čvrsto nabijenim snopom cijevi smještenim unutar zatvorene školjke. Napojna voda se pumpa kroz cijevi, a para cirkulira kroz školjku, čime se voda zagrijava neizravno. Voda nastala kondenzacijom pare unutar ljuske zatim se odvodi natrag u spremnik za dovod napojne vode za ponovnu upotrebu.