Оценка надежности опускной системы

К срыву циркуляции может привести попадание пара в опускную систему. Это приводит к увеличению гидравлического сопротивления опускной системы, что приводит к застою циркуляции и интенсивной коррозии под образующимися отложениями.

При опускном движении  > , поэтому может произойти застой и опрокидывания.

Причины появления пара в опускной системе:

1. Захват пара из барабана.

Если входные сечения опускных каналов расположены на небольшом расстоянии от уровня воды Н_ур, то возможно образование т.п. воронки, через которую будет захватываться пар. При выполнении опускной системы из труб относительно небольших размеров (не более 100 мм) воронка образуется при Н_ур < 200 мм.

При совмещении подъемной и опускной систем в одном корпусе захвата пара в опускную систему может произойти, если скорость всплытия пузырьков пара меньше скорости опускных токов.

Вероятность захвата уменьшается при увеличении высоты разделяющего кожуха.

Определяющим фактором в случае захвата пара из Б – С является скорость воды на входе в опускную систему.

Для Р = 2 МПа минимальная скорость V = 0,8 м/с.

Для Р = 12 МПа минимальная скорость V = 0,25 м/с.

Высота уровня, предотвращающая воронкообразование зависит от V воды в опускной системе и от скорости воды в самом сепараторе.

2. (Причина) Возможна кавитация опускной системе.

Давление перед входом в опускную систему больше, чем в сечении зеркала исп. на величину гидростатического напора. В самом входе имеет место уменьшение давления из-за внезапного сужения проходного сечения (местное гидросопротивление).

Если Р_вх будет меньше чем Р в сепараторе, то произойдет вскипание, так как Р < P_S.

Условие исключения кавитации .

3. Наличие обогрева воды, движущейся в опускной системе (исключить нельзя).

В этом случае надо выбирать условие работы теплообмена, чтобы вода не нагревалась до t_S при данном давлении, т.е. необходимо изменять t_п.в.

Гидродинамика пг с безнапорным движением п/в системы

Безнапорное движение – движение, при котором происходит подъем паровой фазы в неподвижном или медленно-движущемся жидком слое. Такое движение называют барботажем пара через слой жидкости.

Слой п/в смеси, через который происходит барботаж пара – называется динамическим двухфазным слоем.

Работа погружного дырчатого листа

Погружной дырчатый щит располагают над погружной поверхностью теплообмена. Назначение дырчатого листа – выравнивание скоростей пара по сечению барботера или ПГ.

Принцип работы этого устройства заключается в установке на пути движения паровых струй элемента с большим гидравлическим сопротивлением по сравнению с сопротивлением свободного канала. Дырчатый лист не полностью перекрывает все сечение барботера, оставляя по периферии его свободные каналы для опускного движения воды.

Дырчатый лист может эффективно работать только при наличии под ним паровой подушки определенной толщины, образующейся из-за сопротивления листа. Для ее формирования дырчатый лист имеет кромки. Гидродинамическим фактором возникновения и существования устойчивой паровой подушки является определенный гидростатический напор Р_л, действующий на высоте _л

.

Этот гидростатический напор уравновешивается гидравлическим сопротивлением щита и поверхностным натяжением паровых пузырей. Дырчатый лист будет не эффективен, если _л < _min

,

где R₀ – радиус отверстия щита, м; _отв – коэффициент местного сопротивления равный f (_л);  = 0,7; 0,5; 0,2;  = 0,2; 1; 2.

С ростом расхода пара изменяются условия течения пара, и при некоторых условиях может наступить кризис барботажа. Кризисом барботажа называется явление, когда дырчатый лист покрывается сплошным паровым слоем, отделяющим его от водяного объема. Такой режим недопустим. Скорость истечения, соответствующая этому режиму для воды высокой чистоты может быть определена из уравнения

.

Дырчатый лист не может быть расположен строго горизонтально. В этом случае, а также при больших неравномерностях распределения скорости пара _л следует брать несколько большими. Для аппаратов диаметром 2-3 м

.

Минимальный диаметр отверстий дырчатого листа d_min = 10 мм выбирается из условий не забивания их солями, а их качество в зависимости от необходимой скорости  пара.

Скорости воды в закромках дырчатого листа должна быть не больше 0,2 м/с.