Vad är en matarvattenberedare?

En matarvattenberedare är en anordning som används för att gradvis värma upp vatten som levereras till en ångpanna. Den främsta anledningen till att matarvattenberedare används är att vattnet behöver värmas upp gradvis tills det når sin kokpunkt, även känd som mättnadstemperaturen. Om vattnet värms upp för snabbt eller för våldsamt, skadas pannmetallen på grund av termisk chock, som uppstår när den snabba temperaturökningen skapar sprickor i metallen. En matarvattenvärmare kan också öka den totala effektiviteten av ångcykeln, eftersom den primära värmekällan inte behöver användas. Istället värms matarvattnet vanligtvis upp av alternativa värmekällor som finns naturligt i ångcykeln.

Värmen som används i en matarvattenberedare kan härledas från flera ställen i ångcykeln. Detta kan variera beroende på den specifika cykeln eller ånggeneratorn, men utmatad ånga från en ångturbin används vanligtvis. I de flesta stationära turbinkraftverk finns två ångturbiner som ger energi. Först kommer ånga från ånggeneratorn in i en mindre högtrycksturbin, och när ångan fortsätter att expandera och tappa sitt tryck släpps den ut i en större lågtrycksturbin. Vanligtvis extraheras ångan som används för att värma matarvattenvärmaren från högtrycksångturbinens avgaser.

Ångutvinningsprocessen är mycket reglerad och exakt, eftersom mängden ånga som utvinns har en direkt effekt på lågtrycksturbinens energiuttag. Mängden ånga som extraheras från avgaserna för att värma matarvattenberedaren beräknas med vad som kallas ”extraktionsfraktionen”. Detta värde måste beräknas noggrant för maximal optimering av ångan som utvinns från processen. En matarvattenberedare för lokomotiv använder samma princip, eftersom uttömd ånga också används för att förvärma vatten innan det går in i ångcykeln.

Det finns två typer av matarvattenberedare: öppen och stängd. Båda typerna värmer vatten med ånga, men sättet på vilket ånga appliceras gör dem olika. I en öppen matarvattenberedare appliceras ånga direkt på vattnet som värms upp. Detta används vanligtvis inte, eftersom ångan i många fall ofta kombineras med förångad smörjolja. Om oljerikt vatten kommer in i en ångpanna lämnas små kolavlagringar kvar, vilket kan resultera i korrosion.

Av denna anledning används slutna matarvattenberedare oftare. I en sluten matarvattenberedare är röret som innehåller strömmande vatten omgivet av ånga. Ångan kan antingen finnas i ett separat rör eller kan exponeras direkt för röret, men ångan kommer inte i kontakt med vattnet som värms upp. Detta hjälper till att undvika andra allvarliga korrosions- eller föroreningsproblem som vanligtvis finns i de flesta öppna matarvattenberedare.

Under vissa sällsynta omständigheter värms matarvattnet på annat sätt. Den vanligaste alternativa metoden är en anordning känd som en economizer, som utnyttjar heta gaser från brännaren för att förvärma vatten, istället för en öppen låga eller uttömd ånga. Även om de vanligtvis inte hittas, kan dessa vara mycket mer effektiva, eftersom ånga inte behöver extraheras från ångcykeln för förvärmningsändamål. Andra ovanliga metoder har involverat att använda överskottsvärmen från cylindrar i en fram- och återgående ångmaskin.