По опытам НПО ЦКТИ, глубина вихревой воронки hворпри wоп= 2 и wб= 0,2м/с для dоп = 0,2м, hвор = 0,45м, что необходимо учитывать при расположении входа в опускные трубы, т. е. обеспечить условие h0 > hвор (рис. 3).
ПРИНУДИТЕЛЬНОЕДВИЖЕНИЕРАБОЧЕЙСРЕДЫВСИСТЕМАХС ПАРАЛЛЕЛЬНОВКЛЮЧЕННЫМИТРУБАМИ
ПРИНУДИТЕЛЬНОЕДВИЖЕНИЕВОДЫИПАРА ВТРУБАХЭНЕРГЕТИЧЕСКИХАГРЕГАТОВ
В прямоточном котле движение жидкости (среды) по трубам осуществляется за счет напора питательного насоса, который обеспечивает преодоление полного сопротивления и заданное выходное давление пара после паровой задвижки. В барабанном котле принудительное движение среды осуществляется только в экономайзере и пароперегревателе, так как в экранных трубах и опускной системе возникает естественная циркуляция.
Первые прямоточные котлы на докритическое давление, предложенные проф. Л. К. Рамзиным, в радиационной части экранированы трубами с винтообразной навивкой. Начиная с холодной воронки, каждая труба имеет небольшой подъем. Общий подъем в нижней радиационной части экранов (НРЧ) при общей длине трубы lНРЧ осуществляется на высоту hНРЧ, причем hНРЧ / lНРЧ << 1. В этом случае основная часть потери давления приходится на гидравлическую составляющую.
В трубы НРЧ из экономайзера подается вода, недогретая до состояния закипания, а выходит пароводяная смесь с массовым паросодержанием х »0,8. Массовая скорость pwпри номинальной нагрузке 1600— 2400 кг/ (м2·с) по условию приемлемого гидравлического сопротивления и допустимой температуре стенки. При заданной паропроизводительности и известном значении pwполучается большое количество параллельно включенных труб n, ибо n= D/ (pwf).
Опыты доказали, что даже при равномерном газовом обогреве параллельно работающих труб может возникнуть неустойчивый режим работы, когда одни трубы выдают больше пара, другие — больше воды, причем такое состояние может меняться. Это явление зависит от многозначности гидравлической характеристики витка, т. е. зависимости перепада давления от расхода или от массовой скорости Dr (rw).
На необходимость исследования неустойчивой гидродинамики витков НРЧ впервые обратил внимание П. А. Петров и предложил способ расчета гидравлической характеристики (на докритическое давление).
При исследовании гидравлической характеристики для витков НРЧ с навивкой Л. К. Рамзина запишем Dr = Drгид, ибо Drнив и Drк.у будут много меньше гидравлического, сопротивления и для дальнейшего исследования могут не учитываться.
Общий перепад давления на гидравлические потери в НРЧ состоит из сопротивления участка витка, занятого водой, Drэк и участка с пароводяной смесью Drем , тогда Dr = Drэк + Drем. В развернутом виде эту формулу можно записать так:
Dr = a0 (rw)2 `uэк lэк + a0 (rw)2 `uсм lсм ,(1.14)
где a0 = 0,5·10-6 lобщ / d (при р в МПа, dв метрах); lэк — длина трубы от начала до точки закипания, занятая водой; lсм —длина трубы с пароводяной смесью.
Длины труб lэк и lсм найдем исходя из баланса теплоты, переданной на соответствующих участках при постоянной по длине трубы интенсивности тепловых потоков:
lэк = lDiэк D / Q, lсм = lDiсм D / Q, (1.15)
где Diэк = i¢ - iвх ; Diсм = rxвых (рис. 4); Q / D = Di0
Рис. 4. Изменение энтальпии по длине витка прямоточного котла типа Рамзина
Выходное массовое паросодержание можно подсчитать по формуле
хвых = [Q – (i¢ - iвх) D] / (Dr). (1.16)
Используя полученные зависимости и подставив их в (4), запишем расчетную формулу
Dr = A0(pw)3—B0(pw)2 + C0(pw), (1.17)
где A0 = a0lf/ Q[Diэк2 / 2r)(`u² -`u¢)]; ВQ = a0l[Diэк / r)(`u² -`u¢)-u¢ ];
C0 = a0lQ/ f / [(`u² -`u¢) / (2r)]. Эти коэффициенты зависят от конструктивных размеров d, l, от давления `u²`u¢, r, от приращения энтальпий Diэк , Diсм и тепловой нагрузки витка Q.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.