Надежность работы контуров естественной циркуляции, страница 7

                                                                            (1.27)

Зная расход воды для панели D₀=D_Т+D_с , запишем массовую скорость в разверенных трубах.

                        `(pw)<sub>Т</sub> =`(pw)₀ n₀ / n_Т - (pw)_ср n_ср / n_Т,                                                                                                 (1.28)

где n₀ , n_Т, n_ср — количество труб — общее, разверенных и со средним обогревом.

При определении действительного значения `(pw)<sub>Т</sub> необходимо выполнить равенство куда входит `(pw)_Т, поэтому приходится расчет вести методом последовательного приближения. Значение `(pw)_Т для труб с уменьшенной теплопередачей в экранах на СКД может быть существенно меньшим (pw)_ср для сниженных нагрузок агрегата. С уменьшением (pw) снижается внутренний коэффициент теплоотдачи а_вн, и это приводит к возрастанию температуры стенки труб, а при номинальной нагрузке значительно возрастает температура стенки трубы при высокой тепловой неравномерности — h_Т ³ 1,3.

ПУЛЬСАЦИЯПАРОВОДЯНОГОПОТОКА

При эксплуатации прямоточных котлов докритического давления возникают пульсационные режимы, когда расход в трубах, а следовательно, и массовая скорость периодически колеблются около среднего значения. Это явление нежелательно, ибо вызывает циклические температурные напряжения.

Общекотловые пульсации в котле могут возникнуть при резких колебаниях расхода топлива; они являются затухающими, т. е. прекращаются с устранением возбуждения. Кроме того, Может быть межвитковая пульсация пароводяного потока. Физика этого явления такова: 1) процесс носит автоколебательный характер (нет периодической возбуждающей силы); 2) пульсации расхода в витках труб экранов проявляются как межвитковые (когда расходы в смежных трубах — неодинаковые); 3) амплитуды пульсаций массовой скорости сдвинуты по фазе на входе и выходе; 4) пульсации массовой скорости появляются в трубах с обогреваемой жидкостью, когда зависимость р(i) сильно, меняется по длине

трубы; `р<sub>эк</sub>  >> `r_см.

При межвитковых пульсациях пароводяной смеси давление на участке начала парообразования периодически меняется; то увеличивается больше входного, то уменьшается. Это позволяет записать уравнение скорости изменения давления на данном участке с экономайзерной стороны витка и со стороны пароводяной смеси:

                                                                     (1.29)

Здесь индекс 1 относится к экономайзерному участку, а индекс 2 — к участку с пароводяной смесью. Записав это уравнение в развернутом виде и используя преобразование по Лапласу, получим решение для массовой скорости, куда входит величина К_0* — квадрат круговой частоты, причем для слабонаклонных труб

                               (1.30)

где х_к — конечное паросодержание; т — функция от р, см. (13.52); x— доля увеличения теплового потока или уменьшения расхода;

  

Период колебаний рассчитываем по формуле

                                                                                 (15.18)

В прямоточных котлах высокого давления » 60 с, а при снижении нагрузки  увеличивается. При  ®0 получим условие беспульсационного режима

                                  (1.32)

В случае невыполнения этого неравенства необходимо увеличить b₀₁ установкой дрос­сельных шайб на входе в трубы, тогда

                                .                                         (1.33)

где — коэффициент сопротивления дроссельной шайбы. С повышением давления уменьшаются `u<sub>02</sub> и `w₀₂ и неравенство выполняется, отсюда видно, что пульсационные явления сильнее проявляются при пониженных давлениях. При уменьшении паросодержания уменьшаются Dr₀₂ и x₂₁, а следовательно, уменьшается возможность появления пульсаций. Усиленный обогрев в зоне испарения повышает `w₀₂ и затрудняет выполнение неравенства (15.19), т. е. возможность пульсаций повышается.

Для определения граничного значения массовой скорости (когда пульсации отсутствуют) в Нормах гидравлического расчета котлов дана номограмма, построенная с использованием экспериментального материала ряда организаций: НПО ЦКТИ, ВТИ, ЭНИН.