Mikä on höyryerotin?

Höyryerotinta käytetään vesihöyryn poistamiseen höyrystä. Vaikka termi voi viitata erikoislaitteistoon, joka toimii yhdessä, höyrynerotinlaite voi olla mikä tahansa, joka poistaa ylimääräisen vesihöyryn höyrystä höyrypohjaisen moottorin lämpötehokkuuden lisäämiseksi. Höyryn kosteudenerottimen lopputuotetta kutsutaan “kuivaksi” höyryksi, vaikka se sisältää edelleen kaasumaista vettä. Höyryerottimia käytetään kaikessa klassisista höyryveturimoottoreista nykyaikaisiin ydinfissiolla toimiviin turbiinijärjestelmiin.

Säännöllinen tai ”märkä” höyry, joka ei ole kulkenut höyryerottimen läpi, sisältää suspendoituneita vesipisaroita, jotka ovat edelleen nestemäisessä tilassa. Ne syntyvät, kun vesi kiehuu tarpeeksi kiehumisprosessin kuumuuden vuoksi irrottaakseen suuremman nestemassan, mutta molekyyleille annettu energia ei ole tarpeeksi suuri rikkomaan pisaroiden pintajännitystä. Nämä pisaroiden lisäksi ovat edelleen nestemäisiä, mutta niissä on myös ytimiä, joiden ympärillä kaasumainen höyry voi helpommin jäähtyä ja tiivistyä.

Perus esimerkissä höyrykäyttöisestä veturista höyrykuppi on sijoitettu kattilan yläpuolelle toimimaan höyryerottimena. Höyryn, joka on matkalla kattilasta moottoria ajaviin mäntiin, on läpäistävä höyrykuppiin ja jälleen alas. Tämä malli luo passiivisen höyryerottimen. Vesihöyry, jonka höyryerotin pitää kiinni, muutoin siirtyisi männän sylintereihin ja tiivistyisi sinne. Jos veden annetaan kondensoitua riittävän paljon, vesi muodostaisi kokoonpuristumattoman massan männän sylinterin sisään, mikä loisi tilan, jota kutsutaan hydrauliseksi lukkoksi, mikä aiheuttaa koko moottorin vikaantumisen.

Vaikka jotkut nykyaikaiset höyrykoneet käyttävät edelleen höyrykuppia, tätä höyryerottimen muotoa voidaan täydentää muilla kosteudenerottimilla, ja höyry voi kulkea useiden erottimien läpi ennen kuin se saavuttaa turbiinit. Joissakin passiivisissa höyryerottimissa voi olla kapeita putkia, venttiilejä tai siipiä, jotka estävät nestepisaroiden kulkua ja palauttavat veden kattilaan. Ne voidaan muodostaa siten, että niiden läpi kulkeva höyry pyörii, mikä lisää laitteen tehokkuutta.

Vaarat ovat erilaisia ​​turbiinikäyttöisessä moottorissa, höyryerottimen tarve ja toiminta ovat olennaisesti samat. Nykyaikaisten voimalaitosten turbiinien päällä kulkevan korkeapainehöyryn vesipisarat voivat vahingoittaa turbiinin siipiä ja muita osia. Lisäksi kondensaatio lapoihin ja turbiinin osiin voi johtaa eroosioon ajan myötä. Vaikka tällaiset vauriot eivät välttämättä ole yhtä katastrofaalisia kuin hydraulilukko, ne lyhentävät silti huomattavasti turbiinin käyttöikää.