Промышленность \ Котельные установки и парогенераторы

Конспект лекций по дисциплине "Котельные установки и парогенераторы". Часть 2 (Требования к чистоте пара и воды. Аэродинамика парового котла. Гидродинамика паровых котлов), страница 3

                                                                           где h' – энтальпия воды при tнас, кДж/кг,                                                            

                                                            hэк – энтальпия воды на выходе из водяного

                                                                    экономайзера, кДж/кг,

k – кратность циркуляции в контуре, k=.

Нехватка до кипения воды в нижнем барабане определяется из выражения, кДж/кг:

Δhнб= Δhб+(hопρ'g–Δроп),

где  – изменение энтальпии воды при изменении давления на 1 атмосферу,

hопρ' – увеличение давления за счет столба жидкости высотой hоп.

hопρ' – увеличение энтальпии насыщения за счет роста статического давления на столбе высотой hоп.

Δроп – уменьшение нехватки до кипения.

Чтобы избежать образования пара в опускных трубах циркуляционного контура, должно соблюдаться неравенство Δhнб>0.

Высота экономайзерного и паросодержащего

участков подъемной трубы.

В точке закипания, которая определяется концом hэк, нехватка воды до кипения должна равняться нулю, т.е.

Δhнб= hэкql+hэкρ'g,

тогда                                              hэк=.

Отсюда видно, что hэк прямо пропорционально нехватке до кипения воды в нижнем барабане и уменьшается с ростом удельного тепловосприятия ql.

Высотаhэк определяет высоту паросодержания части трубы, а, следовательно, и движущий напор циркуляции.

Схема расчета циркуляции.

Одной из основных задач расчета циркуляции в испарительной системем котла является определение скорости воды и пароводяной смеси. Для контуров с последовательным включением участков полезный напор контура с циркулирующем в нем количестве воды Gц равен:

ΣSпол=Sпол1+Sпол2+Sпол3.

При параллельном включении участков в каждом участке устанавливается одинаковый полезный напор с общим количеством циркулирущей воды

Gц=Gц1+Gц2+Gц3+…

Определить Gц в контуре можно, зная скорость циркуляции ω0, определение которой является итоговой целью расчета. Поэтому в начале расчета задаются несколькими значениями ω0, строят гидравлические характеристики при этих ω0.

                                                   Для представленного циркуляционного контура

                                                   для принятых трех значений ω0 определяют три

                                                               hпо                      значения Sпол и Δроп по формуле:

                                                                                                         ΣΔрэл=Δртр+ΣΔрм+Δркол+Δруск+Δрнив,

                                                                h3                              

                                                                         hпар            где Δрэл – гидравлическое сопротивление элемен-

                                                                h2                                         та, Па;

                                                                                                     Δртр – потеря напора на трение, Па;

                                                                                                     ΣΔрм – потеря напора в местных сопротивле-

                                                                h1      hэк                                     ниях, Па;

                                                                hдо                                 Δркол – суммарное изменение напора в коллек-

                                                                                                                 торах, Па;

Δруск – потеря напора от ускорения потока, Па;

Δрнив – нивелирный перепад напоров, Па.

Затем строят гидравлические характеристики контура – зависимость S'пол и Δроп от G, G определяется по принятому ω0.

На пересечении находится точка А, для которой S'пол=Δроп. Эта точка соответствует действительному значению Gц и реальному полезному напору.

                                      Δр   Sпол

                                                                        Sпол

                                                                                              Δроп

По истинному значению Gц определяется действительная скорость циркуляции ω0 и кратность циркуляции

K=Gц/D,

где D – паропроизводительность контуров, включенных в барабан.

При уменьшении нагрузки кратность циркуляции возрастает.

Недостаточная кратность циркуляции указывает на большое сопротивление опускных труб контура и необходимость его уменьшения. При среднем значении кратности циркуляции ≈4 следует производить проверку возможности перехода ПГ ухудшенный теплообмен.

Порядок расчета простого контура естественной циркуляции.

Конкретные исходные данные

Расчетные исходные данные

1)  конструкция;

2)  геометрические характеристики;

3)  пространственное расположение всех элементов;

4)  паропроизводительность, tнас.п, Pнас.п, tп.п, Pп.п, В, вид топлива;

5)  тепловые потоки на участки подъемных труб.

1)  по справочникам определяем все термодинамические характеристики рабочих сред;

2)  пространственное расположение реальных контуров циркуляции (см.рис.2);

3)  определение расчетных контуров циркуляции;

4)  разбиение выбранного расчетного контура на характерные участки:

- горизонтальные или слабо наклоненные,

- участки с положительным и отрицательным наклоном,

- длинные и короткие участки,

- участки до зоны обогрева,

5)  - участки после зоны обогрева;расчет тепловых потоков на характерные участки подъемных труб (см.рис.1) расчетных исходных данных.

                                                                                                                      hпо

                                                       hот                                                                                              8

                                                                                                                      7

                                                                                                                      6

Скачать файл