Вопрос № 220

Полная гидравлическая характеристика парообразующих труб. Застой и опрокидывание циркуляции. Критерии надежности циркуляции.

Полная гидравлическая характеристика парообразующей трубы выражает зависимость полезного напора циркуляции от расхода и включает подъемное и опускное движение рабочей среды.

Заштрихованная область на рисунке – участок, где вероятен застой или опрокидывание циркуляции.

Правая –подъемное, левая –опускное.

. На полезный напор циркуляции большое влияние оказывает относительная скорость пара.

Застоем циркуляции называют такой режим, при котором скорость циркуляции близка к нулю и пузырьки пара, отрываясь от стенки трубы, всплывают (барботируют) в почти неподвижной воде. Застой циркуляции может возникнуть лишь в слабообогреваемых трубах таких контуров циркуляции, в которых па­роводяная смесь подведена в бара­бан ниже уровня воды в нем.

При подводе труб в пар объем в условиях очень медленного движения в них воды полезный напор недостаточен для преодоления сопротивления опускных труб и подъема среза до высшей отметки подъемных труб контура. В этих условиях в них образуется своб. уровень воды. Процесс перехода от свободного движения у опускному проходу через нулевую скорость и называется опрокидыванием циркуляции.

Опрокидывание циркуляции ха­рактеризует режим, при котором в слабообогреваемых трубах вода с восходящего движения переходит на опускное, а пар в зависимости от скорости набегающей на паровой пузырь воды и скорости барботажа (подъема) его в воде может дви­гаться вверх либо увлекаться пото­ком воды вниз. При этом паровые пузыри могут задерживаться у стен­ки и образовывать более крупные скопления — «паровые пробки», ве­дущие к перегреву металла.

Надежность циркуляции контуров проверяется по критериям надежности.

Проверка отсутствия нарушения циркуляции выполняется для труб с наименьшим обогревом (с учетом 10 % заноса). Производят проверку

застоя циркуляции: ;

Опрокидывание циркуляции: ;

Свободного уровня: , где - потеря на подъем смеси выше уровня воды в барабане.

Вопрос № 221 Как влияет на распределение среды торцевой подвод пара в коллектор?

Влияние входных и выходных коллекторов на работу поверхностей нагрева различно. Большое значение эти коллекторы имеют для пароперегревателя в зависимости от способа подвода пара во входной коллектор и отводя из него пар через выходной коллектор. В некоторых конструкциях применяются сосредоточенный торцевой подвод и отвод пара.

В схеме Z на рис.1 по змеевикам осевая скорость пара во входном коллекторе снижается ( ), в соответствии с чем падает скоростной напор , переходя в статичное давление , а к выходу собирающего коллектора, наоборот, статичное давление понижается ( ). Крайние левые змеевики работают с перепадом P, равным , т.е. больше, чем крайние правые, имеющие перепад давления . Различие в перепаде давлений в змеевиках, а следовательно и их нетождественность. Равны сумме статических напоров во вх. и вых. коллекторах, т.е . Такое различие относиться не т/о к крайним змеевикам гидравлической схемы, но в равной мере и к любым сравниваемым сечениям по длинне коллекторов, однако значения и берутся в соответствующих сечениях.

В других схемах с сосредоточенным торцевым подводом и отводом пара достигаются более благоприятные результаты, однако нетождественность работы параллельных труб остается значит–й. Так например по схеме П (рис. 2) условия входа пара аналогичны схеме z и поэтому характер распределения статического давления вдоль раздающего коллектора сохраняется, т.е давление повышается по ходу среды. В собирающем коллекторе статическое давление падает к выходу. Поскольку удельный объем средний после обогрева в змеевиках больше, чем до обогревателя, влияние собирающих коллекторов на распределение ср. по параллельным змеевикам существеннее для любой гидр. системы. Уменьшить влияние коллекторов можно повышением либо понижением в коллекторах. Однако и то и другое нецелесообразно, т.к. первое требует повышения рабочего давления в котле и увеличение собственного расхода, а второе увеличение размеров коллекторов и расхода Ме на них. Уменьшить влияние скоростного напора можно заменой торцевого подвода (отвода) пара подводом и отводом посредине коллектора, при котором осевая скорость уменьшается в два раза, а скоростной напор в четыре раза.