Avluftande matartank

En avluftningsmatningstank (DFT), som ofta finns i ånganläggningar som driver fartyg, är placerad efter huvudkondensatpumpen och före huvudmatarförstärkningspumpen. Den har dessa tre syften:

1. Ta bort löst syre (”luft”) från kondensatet
2. Förvärm matarvattnet
3. Ge en lagrings-/svallvolym

Baserat på det relevanta teoretiska Rankine-cykeldiagrammet finns det fyra huvudprocesser, eller steg:

1 till 2 Vattentrycket höjs från lågt till högt (pumparbete in) ( matarvattenpump )

2 till 3 Vatten värms upp till kokning (värmetillförsel) ( ånggenerator )

3 till 4 Ånga expanderas i turbinen (träna) ( turbin )

4 till 1 Våt ånga kondenseras (kondenserar) ( ytkondensor )

I den praktiska implementeringen av en Rankine-cykel är det vanligt att dela upp den enskilda pumpen (process 1 till 2) i tre pumpar: (i vattenflödesordning: kondensatpump, matarförstärkningspump och sedan matarvattenpump ).

Detaljer

1. Löst syre avlägsnas genom att injicera extra avgasånga i den övre delen av tanken (över matarvattennivån) på ungefär samma plats (höjd) som kondensatet kommer in i tanken. De två sätts i nära fysisk kontakt över en stor yta för att maximera värmeöverföringen. När kondensatet värms upp driver ångan bort eventuella lösta gaser. Eftersom ångan injiceras ovanför matarvattennivån bildas en ångfilt ovanför vattnet för att förhindra att de icke kondenserbara gaserna kommer in i matarvattnet igen. Det finns en anslutning till glandavgassystemet på den övre delen av DFT som drar ut syre och andra icke-kondenserbara gaser när de drivs från kondensatet. Att ta bort syre minimerar korrosion och förbättrar vakuumkvaliteten.
2. Ångan värmer vattnet i tanken
3. Vattnet i tanken fungerar som en överspänningsvolym i ånganläggningen.

En överspänningsvolym gör att anläggningen kan byta klockor (effektnivå) utan att köra matarpumpen torr eller att översvämma turbinerna. Tänk på att anläggningen körs i ett stabilt tillstånd.

Klockan ökas, mer effekt krävs, matningshastigheten ökas. Detta drar mer vatten från kondensorn, kanske till den grad att den blir torr och svälter pannan vilket resulterar i att framdrivningen tappas. Detta är tills vattnet, omvandlat till ånga, ger sin energi till turbinen och sedan kondenseras i kondensorn.

Klockan minskas, mindre effekt krävs, matningshastigheten minskas. Eftersom mindre vatten dras från kondensorn stiger kondensatnivån, täcker fler kondensorrör, vilket minskar förmågan hos kondensorn att upprätthålla vakuum och, om nivån tillåts bli tillräckligt hög, kan vakuum förloras och/eller vatten kan träffa ( och skada) turbinbladen eftersom turbinen normalt sitter direkt ovanför kondensorn.