Вопрос № 225 Закономерности естественной циркуляции. Движущий и полезный напор циркуляции, основное уравнение циркуляции, зависимость полезного напора от скорости циркуляции и давления.

Рассмотрим работу замкнутого контура состоящего из двух систем труб: обогреваемых 6 и необогреваемых 4, объеди­ненных вверху барабаном 3, а внизу — кол­лектором 5. Замкнутая гидравлическая систе­ма, состоящая из обогреваемых и необогре­ваемых труб, образует циркуляционный кон­тур.

В обогреваемых трубах 6 вода закипает, и поэтому они заполнены пароводяной смесью плотность ρ_н. Необогреваемые трубы 4 запол­нены водой, имеющей плотность ρ при давле­нии в барабане. Следовательно, нижняя точка контура — коллектор, с одной стороны, под­вержена давлению столба воды, заполняющей необогреваемые трубы, равному Hρ'g, а с дру­гой— давлению столба пароводяной смеси, заполняющей обогреваемые трубы, равному ρHg. Создающаяся в результате образования пара разность давлений Н (ρ'—ρ_н)g вызывает движение в контуре и называется движущим напором естественной циркуляции:

S_дв=H(ρ'—ρ_н)g, где S_дв —движущий напор естественной цир­куляции, Па; Н — высота контура, м; ρ' и ρ— соответственно плотность воды и пароводяной смеси, кг/м³; g — ускорение свободного паде­ния, м/с².

При установившемся режиме работы котла движущий напор идет на преодоление суммы внутренних сопротивлений в опускных и подъемных тру­бах:

Избыточная часть движущего напора после преодоления внутренних со­противлений в подъемной трубе называется полезным напором циркуляции:

Из составления двух предыдущих уравнений получаем основное уравнение циркуляции: .

Т.е. полезный напор циркуляции расходуется на преодоление сопротивления в опускных трубах.

На и влияет относительная скорость пара , а зависит от скорости циркуляции , приведенной скорости пара , давления и диаметра труб. Влияние скорости циркуляции на : с увеличением обогрева и (скорость циркуляции) плотность пароводяной смеси в подъемных трубах уменьшается, а возрастает.

На и влияет относительная скорость пара , а зависит от скорости циркуляции , приведенной скорости пара , давления и диаметра труб. Влияние скорости циркуляции на : С увеличением обогрева и (скорость циркуляции) плотность пароводяной смеси в подъемных трубах уменьшается, а возрастает.

При прочих равных условиях полезный на­пор циркуляции зависит от давления в конту­ре. Чем выше давление, тем боль­ше плотность пароводяной смеси в подъемных трубах и потому меньше. По мере приближения к критическому давлению уменьшается и приобретает сравнительно не­большое значение. В этих условиях естествен­ная циркуляция малоэффективна. Предельное давление, при котором еще обеспечивается на­дежная естественная циркуляция в котлах, 18—19 МПа. Вместе с тем даже при СКД, но при малых потерях на трение в контуре прямоточного котла естественная циркуляция достаточна для того, чтобы вести растопку котла с вдвое уменьшенным растопочным рас­ходом воды с отключенным рециркуляцион­ным насосом.