Расчет опускной системы

Приведенная скорость пара на выходе из парогенерирующих каналов (м/с)

. (40)

Приведенная скорость двухфазной смеси на выходе из каналов испарителя(м/с)

. (41)

Объемный расход жидкости, сливающейся с верхней решетки в опускную систему(м³/с)

, (42)

где n_к1 – число каналов конденсации в одном пакете,

. (43)

Средняя плотность двухфазной смеси в испарителе зависит от среднего истинного объемного паросодержания

. (44)

В свою очередь зависит от приведенной скорости пара в испарителе:

; (45)

, (46)

где

, (47)

здесь – приведенная скорость пара при истинном объемном паросодержании= 0,7;u₀ и c₀ – скорость всплытия пузырьков и параметр распределения при  0,7; u₀₁ и c₀₁ – скорость всплытия пузырьков и параметр распределения при > 0,7;

; ; u₀₁ = 0,35; c₀₁ = 1,03. (48)

Площадь поперечного сечения опускной системы (м²)

, (49)

где w_оп = с_опw_ – скорость жидкости в опускной системе, м/с; w_ – скорость всплытия пузырей в большом объеме, м/с;

. (50)

Движущее давление циркуляции (Па)

, (51)

где h_оп– уровень кипящей жидкости в опускной системе, м;l_эк– длина экономайзерного участка, определяемая в результате линейной аппроксимации семейства графиков (рис. 5) в зависимости от плотности теплового потока, м.

Сопротивление жидкости на входе в парогенерирующие каналы (Па)

, (52)

где= 0,5 – коэффициент местного гидравлического сопротивления на входе в парогенерирующие каналы.

Рис. 5. Зависимость относительной длины экономайзерного участка

от плотности теплового потока

Сопротивление на экономайзерном участке (Па)

, (53)

где λ – коэффициент гидравлического сопротивления, λ = 0,3164Re^–0,25 при Re > 2300, λ = 64Re^–1 при Re ≤ 2300.

Сопротивление трения двухфазному потоку (Па)

, (54)

где вычисляем по формуле

, (55)

k = 0,25 при Re > 2300; k = 1 при Re ≤ 2300, определяем из графика (рис. 6) в зависимости от параметра Мартинелли

. (56)

Рис. 6. Зависимость φ_ж от параметра Мартинелли X

Потери давления на ускорение двухфазного потока (Па)

, (57)

где истинное объемное паросодержание на выходе из парогенерирующих каналов _вых :

при

; (58)

при

. (59)

Сопротивление двухфазного потока на выходе из парогенерирующих каналов

, (60)

где _вых = 1 – коэффициент истинного гидравлического сопротивления на выходе из парогенерирующих каналов.

Потери давления на преодоление сопротивления столба кипящей среды на верхней решетке (Па)

. (61)

В результате сведения баланса давлений получаем гидравлическое сопротивление в подъемной части контура циркуляции

Δp_под=Δp_вх+ Δp_эк+ Δp_тр+ Δp_уск+ Δp_вых+ Δp_ст . (62)

Совместное решение уравнений (40) – (62) позволяет рассчитать основные гидравлические характеристики пластинчато-ребристого конден­сатора-испарителя, необходимые для правильного выбора конструкции аппарата.