Методика расчета контуров циркуляции
Рис. 12.4. Схема простого (а, б) и сложного (е) контуров циркуляции.
/ — барабан; 2 — подъемные трубы (панели); 3 — коллектор; 4 — опускные трубы; 5 — пароотводящие трубы.
Различают простые и сложные контуры естественной циркуляции. В простом контуре циркуляции (рис. 12.4,а, б) все подъемные
Рис. 12.5. Диаграмма циркуляции простого контура.
а — с непосредственным присоединением парообразующих труб к барабану; б — с пароотводящими трубами; А — рабочая точка диаграммы; — действительная скорость циркуляции (расход воды).
трубы имеют одинаковые геометрические характеристики— диаметр, длину и конфигурацию труб и одинаковые условия обогрева. Простые контуры циркуляции не имеют общих элементов с другими контурами. Примером такого контура может служить топочный экран. Отличительными особенностями сложного контура (рис. 12.4,8) являются различие геометрических характеристик подъемных труб и их обогрева. Общими элементами являются опускные трубы, обеспечивающие питание подъемных звеньев всех циркуляционных контуров, образующих сложный контур.
Простой контур циркуляции. Основное уравнение циркуляции решают графоаналитически. Обе части уравнения зависят от расхода воды (скорости циркуляции): и . С увеличением полезный напор циркуляции уменьшается (см. рис. 12.2), а гидравлическое сопротивление опускных звеньев контура растет пропорционально квадрату расхода. Пересечение кривых и определяет рабочую точку диаграммы циркуляции (рис. 12.5,а), координаты которой удовлетворяют уравнению циркуляции.
Для построения диаграммы циркуляции обычно задаются тремя значениями скоростей циркуляции: В ходе выполнения расчета циркуляции последовательно определяют: гидравлическое сопротивление опускных труб, по которым движется вода ; высоту экономайзерного участка и соответственно высоту парообразующего участка, относительное сечение, занятое паром, движущий напор циркуляции, сопротивление подъемного участка, по которому движется пароводяная смеси, полезный напор циркуляции.
По результатам расчета строят диаграмму циркуляции (рис. 12.5,а), включающую зависимости и . В рабочей точке диаграммы определяют действительную скорость циркуляции которая в совокупности с количеством образующегося в контуре пара позволяет определить кратность циркуляции в контуре.
В современных паровых котлах контуры циркуляции, как правило, выполняются простыми в виде панелей топочных экранов с пароотводящими трубами (рис. 12.4,б). В таком контуре движущий напор образуется и в обогреваемых экранных трубах, и необогреваемых пароотводящих трубах, поскольку они также заполнены пароводяной смесью (12.5,б).
Соответствующие им полезные напоры в обогреваемых и пароотводящих трубах. Суммарный полезный напор контура затрачивается на преодоление гидравлического сопротивления опускных труб Координаты точки пересечения кривых дают действительный расход воды в контуре и полезный напор . Действительные полезные напоры экранных и пароотводящих труб выражаются ординатами точек на соответствующих кривых при . Суммарное сечение пароотводящих труб меньше сечения экранных, поэтому при больших расходах их сопротивление может оказаться больше того полезного напора, который в них вырабатывается. В итоге частично затрачивается на преодоление гидравлического сопротивления пароотводящих труб.