Регулирование уровня конденсата в сборнике конденсатора, страница 2

Если количество конденсирующегося пара уменьшается от значения Qa до Qb, уровень в конденсаторе станет понижаться и возникнет кавитация, вследствие чего производительность конденсатного насоса резко уменьшится. Равновесный режим установится в точке В пересечения характеристики магистрали Ям с ветвью характеристики насоса, соответствующей частичной кавитации. При увеличении нагрузки турбины процесс пойдет в обратном направлении, так как уровень в конденсаторе станет повышаться и напор на всасывании конденсатного насоса увеличится.

Точка Е пересечения характеристик магистрали Ям с граничной кривой cd соответствует минимальному подпору на всасывании, при котором в условиях частичной кавитации еще обеспечивается непрерывная подача насосом. Уменьшение производительности ниже значения QE приведет к срыву подачи. Подача восстановится, когда уровень в конденсаторе увеличится до значения, несколько большего того, при котором произошел срыв. Это дополнительное увеличение является следствием повышения давления насыщения, вызванного нагреванием конденсата из-за превращения в тепло энергии вращения рабочего колеса при срыве подачи.

Рис. 21. Характеристики и принципиальная схема конденсатной магистрали при саморегулировании

Для судовых паротурбинных установок такой срыв недопустим, так как он означал бы также срыв работы пароструйных эжекторов. Поэтому предусматривается рециркуляционная магистраль / между теплообменниками первой группы 3 и деаэратором 2, обеспечивающая минимально необходимую производительность конденсатного насоса.

На рис. 22 приведена статическая характеристика положения уровня в сборнике главного конденсатора при саморегулировании, полученная в течение эксплуатационного рейса танкера «Мир».

Номинальная производительность конденсатного насоса на всех нагрузках превышает количество стекающего в сборник конденсата; поэтому среднее значение уровня в сборнике соответствует напору на всасывании насоса, при котором начинается кавитация.

Поскольку с увеличением производительности конденсатного насоса возрастают гидравлические потери во всасывающем патрубке, равновесное положение уровня в сборнике (высота подпора, соответствующая началу кавитации) с увеличением нагрузки возрастает.

Точность поддержания уровня в сборнике конденсатора при саморегулировании (рис. 22) следует считать вполне удовлетворительной. Переохлаждение конденсата в основной части опытов, отмеченных светлыми точками, составляло 1—1,5° С. При меньших величинах переохлаждения (близких к нулю) устойчивое положение уровня достигается за счет увеличения высоты столба конденсата на всасывании (черные точки на рис. 22).

Интенсивность изменения производительности конденсатного насоса в зависимости от уровня может быть установлена по кавитационным характеристикам. Например, согласно графикам на рис. 18

 то с помощью уравнения (51) может быть установлено уравнение динамики регулирования уровня в сборнике конденсатора при саморегулировании

Решение этого уравнения для случая

1D = \ 0 = COI1St

при начальных условиях t = 0 и АЯ8К = 0 имеет вид

Рис. 22. Положение уровня конденсата в   сборнике   главного   конденсатора   в зависимости  от нагрузки   при   саморегулировании

Рассматриваемый способ регулирования наиболее прост, так как не требует специальных регулирующих устройств.

Дроссельное регулирование. При дроссельном регулировании (рис. 23) регулятор уровня управляет положением клапана 3, расположенного на напорной магистрали конденсатного насоса 1. Уравнение энергетического баланса принимает в этом случае вид

где— сопротивление  регулирующего  клапана, определяющееся степенью его открытия.

За счет изменения величины можно получить любую производительность насоса. Безмасштабные характеристики насоса и магистрали при дроссельном регулировании приведены на рис. 23.