КОТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ И ПАРОГЕНЕРАТОРЫ

Основные уравнения

Испарительные поверхности барабанного котла совместно с подводя­щими воду и отводящими пароводяную смесь трубами представляют собой систему, замкнутую на барабане или выносном циклоне, и называются кон­туром естественной циркуляции.

На рис. 11.1 изображена схема простого контура циркуляции. Простой контур циркуляции представляет собой систему последовательно включен­ных элементов (опускные, подъемные и отводящие трубы), каждый из кото­рых выполнен из труб, конструктивно тождественных и одинаково обогре­ваемых. Контур циркуляции, замкнутый на выносной циклон, показан на рис. 11.2, а. Контур 1-2-3-4 простой, но циклон 1 дополнительно связан с барабаном системой водоподводящих 5 и пароотводящих 6 труб, влияющих на работу контура 1-2-3-4, и вся система барабан — 5-1-2-3-4-1-6-1 — ба­рабан представляет собой уже сложный контур циркуляции. Этот сложный контур можно условно разделить на два простых — барабан — 5-1-6 и 1-2- 3-4 — имеющих общий элемент — циклон 1.

Пример сложного контура представлен на рис. 11.2,6. Он включа­ет в себя барабан, опускной стояк 1, к которому параллельно подклю­чены подъемные 2 и отводящие 3 трубы фронтового экрана и подъ­емные 4 и отводящие 5 трубы заднего экрана. Там же изображен контур, состоящий из испарительных труб трехрядного конвективно­го пучка 6 со своими опускными 7 и отводящими 8 трубами. Каж­дый из трех рядов конвективного пучка выполнен из одинаковых по конфигурации труб с одинаковым обогревом, но между собой ряды отличаются по обогреву и конфигурации, т. е. их можно рассматри­вать как три подъемных элемента, включенных параллельно. Таким образом, сложный контур циркуляции содержит в себе параллельно включенные элементы, отличающиеся конструктивно и интенсивностью обогрева.

Основные уравнения

Рис. 11.1. Схема простого контура циркуляции: 1 — барабан; 2 — опускные трубы; 3 — нижний коллектор; 4 — подъемные трубы; 5 — верхний коллектор; 6 — отводящие трубы; Яур — высота уровня воды в барабане; Яоп — высота опускных труб; Ядо — высота до начала обогрева труб; Я0б — высота обогреваемой части труб; Япо — высота после обогрева труб (до верхнего коллектора); Нта — высота отводящих труб; Япр — высота превышения верхней точки отводящих труб над уровнем воды в барабане; Ятз — высота точки закипания воды; ЯИсп — высота испарительнои части обогреваемого участка.

На рис. 11.1 показаны обозначения высот частей контура, использу­емые в расчете контура циркуляции. Высоту контура Нк принимают равной высоте опускных труб Нк = Ноп.

Для расчета контура циркуляции используются основные уравнения, рассмотренные в гл. 8: уравнения неразрывности, движения, энергии и со­стояния. При описании движения среды в замкнутом контуре эти уравнения можно упростить, придав им специфический вид, обусловленный конкрет­ными начальными и граничными условиями.

Уравнение неразрывности для установившегося движения в трубе с постоянным сечением / выражается через массовую скорость pw потока:

Pw = const.

Расход массы через п параллельных труб GT кг/с:

GT = pwfn. (11.1)

В контуре циркуляции расход циркулирующей среды Gn через последо­вательно включенные элементы одинаков. Для последовательных элементов

Основные уравнения

А)

Риє. 11.2. Схема контура циркуляции, замкнутого на выносной циклон (а) и пример сложного контура (б). Обозначения — в тексте.

Уравнение неразрывности (уравнение сплошности) запишется в следующем виде:

Нон 7ІЦОД Н-пол

<3ц = Е-опРоп/оп = ЈuwW» = =

(11.2)

Где индексы оп, под, отв, вх относятся, соответственно, к опускным, подъ­емным, отводящим трубам и входному участку подъемных труб.

Одним из основных параметров, характеризующих работу контура, яв­ляется скорость циркуляции м/с, определяемая по формуле

GW

Wo = —(п. з)

Ft под/под

Основные уравнения

В другие контуры циркуляции

Задавшись величиной wo, можно определить значения всех других ско­ростей, в частности, скорость в опускных трубах:

Р' Е/пс

*>» ' Е/о,

Р'ft под./под Роп ^оп /оп

(11.4)

Wou = W о

WQ

Уравнение движения для контура циркуляции как замкнутой системы запишем как сумму сопротивлений последовательно включенных элемен­тов:

Дрк = Дроп + Лрпод + ЛРотв = 0. (11.5)

Для каждого из элементов перепад давления определяется по извест­ным формулам:

Ар = Дртр + Дрм + Друск + Дрнив = Ар* 4- Дрнив,

Где Ар* = ДрТр + Арм + Друск-

Для опускных, подъемных и пароотводящих труб можно рассчитать и построить гидравлические характеристики Ар = f(wo) или Ар = f{Gn) и, суммируя их, решить уравнение движения (11.5). При этом определят­ся скорость циркуляции wo, расход среды Сц, количество образовавшегося пара Gn и соответствующие им перепады давления по элементам контура циркуляции. По отношению Gn и Сц рассчитывается кратность циркуля­ции Кп:

#Ц = Сц/<Зп. (11.6)

Уравнение движения можно представить и в другом виде — через дви­жущий напор 5дВ (см. § 8.5), который идет на преодоление сопротивлений трения, местного и ускорения в контуре:

5ДВ = Др*п + Арі од + Ар*0ТВ. (11.7)

При расчете контура циркуляции по этому методу вводят понятие полезного напора циркуляции SU0Jl:

5пол - 5дв - (Арп*од + Др0*тв) . (11.8)

Обратите внимание, что в сопротивления Ар*П9 Ар*0]Х и Др*тв не входят нивелирные напоры.

Из формулы (11.7) с учетом (11.8) получим простую форму записи уравнения движения:

Snon = АРоп - (11.9)

Следовательно, полезный напор Sn0Jl представляет собой часть движу­щего напора 5ДВ, расходуемую на преодоление сопротивления Ар*п. Для решения уравнения (11.9) необходимо определить 5ДВ, Ар*0Д, Ар*тв, 5П0л и Др*п. В итоге получим значения wo, Gn, Gn и Кц.

Оба метода решения уравнения движения будут рассмотрены ниже.

Уравнение энергии для установившегося движения потока в испари­тельных поверхностях топочной камеры будем использовать в виде уравне­ния теплового баланса:

GirAh = q^Hn. (11.10)

Уравнения состояния выражают зависимости теплофизических свойств водного теплоносителя от давления и температуры: ср, Л, v, р — f(p, t) с'р) л', vf, р с>;, л", v", р" = /ср). ■

Начальные условия при рассмотрении стационарного движения потока в контуре циркуляции не задаются.

Граничные условия должны быть известны из конструктивного выпол­нения контура циркуляции, из теплового расчета котла, который проводится до расчета контура циркуляции. В свою очередь, результаты расчета контура циркуляции могут вызвать необходимость коррекции теплового расчета.

КОТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ И ПАРОГЕНЕРАТОРЫ

Электрокотел — оптимальное решение для безопасного отопления

Нельзя подвести газопровод или пользоваться централизованным отоплением? Тепло и горячую воду все равно можно получить! Gazovyy-kotel.ua предлагает оптимальное решение – мощные и доступные электрокотлы.

Требования к котельной (топочной) на твердом топливе: основные нюансы от специалистов компании Статус 24

Проектирование и сборка составляющих для системы обогрева должна быть четко согласовано со строительными стандартами к отопительным помещениям.

ТТ котлы, электричество и тепловой насос, как альтернатива газу.

Тарифы на центральное отопление постоянно растут, оплата этой коммунальной услуги отнимает большую часть платежей семьи. Отличным выходом может стать выбор альтернативного источника тепловой энергии, который должен стать энергосберегающим, недорогим и …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.