Выбор дымососов и вентиляторов. Требования к качеству питательной воды и пара. Принцип естественной циркуляции. Особенности движения воды в системе труб при сверхкритическом давлении. Гидравлические схемы пароперегревателей, страница 12

б) для подъемного движения пароводяной смеси при стержневой структуре;

в) для опускного движения пароводяной смеси при стержневой структуре

Скорость пароводяной смеси выражается через приведенную скорость воды и пара:

, т.е.

кроме того скорость  можно выразить через Х и :

В записанных формулах для скоростей имеем дело со скоростями для данного сечения трубы. В практике, рассчитывая парогенераторы имеем дело с обогреваемыми трубами, в этом случае находим среднее значение скоростей по длине заданного участка трубы. Обычно на определяемом участке трубы интенсивность напора обогрева  можно считать почти неизменной по длине l, тогда массовое паросодержание X будет увеличиваться непрерывно и равномерно, а его среднее значение

где ,  – начальный и конечное массовое расходное паросодержание;

Для воды и пара изменение удельных объемов можно принять линейным и определить по средней энтальпии потока. С учетом  средний удельный объем пароводяной смеси рассчитывается по формуле:

При движении жидкости по обогреваемым трубам удобно пользоваться массовой скоростью:  кг/м²с, которая представляет отношение массового расхода к поперечному сечению = D/f. Для f = const при установленном движении получаем равенство массовых скоростей для любого участка трубы:

Пар при движении в трубе пароводяной смеси занимает в основном центральную часть, вода течет около стенок. Найдем долю трубы занятую паром:

где  – площадь полного сечения трубы занятого водой и паром;

 - истинный объем или напорное паросодержание потока пароводяной смеси.

Словом «истинный» подчеркивается то обстоятельство, что здесь учитывается реальное распределение скоростей пара и воды для данного сечения вертикальной трубы. Т.к. плотность пара ρ'' всегда значит < плотности воды ρ', то пар в воде будет всплывать, происходит скольжение пара относительно воды, пар обгоняет воду при подъемном движении смеси в трубе с учетом скольжения для пузырькового и стержневого течения потока и опускном для стержневого режима приведено на рисунке №1.

Паросодержание  характеризуют как напорное, это объясняется тем, что  применяют при расчете движения напора циркуляции. В этом случае плотность смеси:

Еще одной важной характеристикой пароводяного потока является расходное объемное паросодержание β, представляет отношение объемного расхода пара к пароводяной смеси:

7.6 Методы получения чистого пара.

Ступенчатое испарение.

Улучшить качество пара, не увеличивая количество продувочной воды, выводимой за пределы котла, возможно при использовании метода ступенчатого испарения (внедрена в 30ых Роммом). Этот метод заключается в том, что водяной объем барабана делится поперечными перегородками на несколько отсеков, к каждому из которых присоединена своя группа контуров циркуляции (ступень испарения).

Рис №7.6.1

Вся питательная вода при этом подается в первый отсек, котловая вода из которого поступает в следующий отсек, далее – в последующий. Отвод воды из котла с непрерывной продувкой осуществляется из последнего отсека по ходу воды. В паровых барабанных котлах ступенчатое испарение выполняют по 2х или 3х ступенчатой схеме. В настоящее время все чаще появляется одноступенчатое в связи с повышением требований к качеству питательной воды (НТЭЦ-5 ТПЕ-214).

7.7 Сепарация пара.

Поперечный разрез. Типовая схема внутрибарабанных устройств.

Рис №7.7.1

1 – барабан; 2 – паропроводящие трубы (из экранов); 3 – короб (туда поступает питательная вода); 4 – циклон (где пар идет вверх а вода вниз); 5 – сливной короб; 6 – крышка циклона; 7 – дырчатый щит промывочного устройства; 8 – пароприемный потолок; 9 – раздающий короб питательной воды; 10 – пароотводящие трубы; 11 – подвод питательной воды; 12 – окно в перегородке, разделяющее барабан на отсеки; 13 – опускные трубы; 14 – трубы аварийного слива.

К сепарационным системам предъявляется следующие основные требования:

·  минимально возможная влажность выдаваемого пара;

·  высокая удельная паровая нагрузка;