Котельные установки

Основные термины, определения и обозначения

Циркуляция в контуре возникает за счет разности удельных весов воды (в опускных трубах) и пароводяной смеси (в подъемных трубах). Опускные трубы обычно выносятся за пределы газохода.

Тепловосприятием циркуляционного контура называется полное количе­ство тепла, им воспринимаемое.

Основные термины, определения и обозначения

Тепловая нагрузка - количество тепла, воспринимаемого единицей по­верхности нагрева циркуляционного контура.

Рис. 18.1. Схема циркуляции фронтового экрана:

Нэк - экономайзерный участок; Нпар - паро содержащая часть трубы; Нпол - полезная высота подъемной трубы; Ндо - высота начального необогреваемого участка подъ­емной трубы; Нпо - высота конечного необогреваемого участка подъемной трубы; Ноп - высота опускных труб; Hi - высота первого обогреваемого участка подъемной трубы; Hi - высота второго (вертикального) участка подъемной тру бы; Нз - высота третьего участка подъем­ной трубы; h - расстояние от высшей точки трубы до у ровня воды в барабане

В простейшем контуре (рис. 18.1) циркуляция или движение воды на­ступает под действием разности весов столба воды в опускных необогревае - мых трубах и пароводяной смеси в подъемных обогреваемых трубах. Эта раз­ность весов называется движущим напором циркуляции.

Рдв =нпарё(р'-рн),

Где РдВ - движущий напор, Па;

І / з

Р - плотность воды при давлении пара в котле, кг/м ;

Ндар - высота паросодержащей части трубы, м;

/ З

Рн - плотность пароводяной смеси, кг/м.

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

РДВ =ЕАРоп +ЕАРпод-

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

Р = Р - У АР

Полез ДВ / I п '

Отсюда Рполез =ХАРоп-

То есть полезный напор циркуляции равен сумме сопротивлений в опу­скной трубе.

Движущие и полезные напоры, отнесенные к единице высоты трубы, на­зываются удельными движущими и полезными напорами.

Под влиянием движущих напоров в котельных трубах развиваются оп­ределенные скорости движения воды.

Общее количество воды, которое проходит через сечение каждого кон­тура, во много раз превышает количество поступающей в котел питательной воды, а следовательно, и паропроизводительность котла.

Отношение количества воды, проходящей через циркуляционный контур (G4), к его паропроизводительности (D) называется кратностью циркуляции:

Кратность циркуляции - это число обменов, необходимых для полного испарения воды, движущейся в контуре при заданных Р и t.

Примерные значения кратности циркуляции (Кц): для котлов низкого давления Кц = 150-200; для котлов среднего давления Кц = 30-70; для котлов высокого давления Кц = 8-10.

Так как кратность циркуляции воды в паровом котле высока, то пита­тельная вода, поступающая в барабан, лишь незначительно охлаждает воду, находящуюся в нем. Однако, несмотря на это, температура котловой воды в барабане всегда меньше температуры насыщения при давлении в барабане котла, т. е. вода получается недогретой до кипения.

Количество тепла, которое необходимо подвести к 1 кг воды для того, чтобы довести ее до состояния насыщения, называется недогревом до кипения. Недогрев до кипения зависит от давления в рассматриваемой точке контура. При вступлении воды в обогреваемую трубу кипение начинается в ней не сра­зу, а на некотором расстоянии от входа. Та часть подъемной котельной трубы, в которой отсутствует кипение, называется экономайзерной частью трубы Нэк (рис. 18.1).

Точка, в которой начинается кипение в подъемных трубах, называется точкой закипания.

Экономайзерный участок состоит из двух частей: необогреваемой и обогреваемой (рис. 18.1):

Нэк Ндо Н0(5.

Часть котельной трубы, в которой движется пароводяная смесь, называ­ется паросодержащей частью (Нпар). Она также может состоять из двух частей: обогреваемой и необогреваемой.

Участок h паровыводящей трубы, расположенный выше уровня воды в барабане котла, хотя и содержит пароводяную смесь, но в расчет движущего напора циркуляции не вводится, так как не участвует в создании циркуляции.

Иначе говоря, из труб, входящих в паровое пространство барабана, по­лезной высотой является высота паросодержащей части трубы до уровня воды в барабане котла.

Скорость, с которой вода поступает в подъемные котельные трубы, на­зывается скоростью циркуляции WG, м/с.

Wn =------ 5--- .

0 fnp'3600

Где fn - сечение подъемных труб, м2;

Р' - плотность воды, кг/м3 (при температуре и давлении в котле, т. е. p' = f(p; t).

При полной нагрузке котла WG < 0,3 м/с. При нагрузках (по топливу) меньше 50 % W0 < 0,2 м/с.

Плотность пароводяной смеси рн, кг/м, определяется давлением, паросодержанием смеси и относительной скоростью пара:

Рн = ф(Р; X; W), где X - паросодержанпе в смеси, %; W - относительная скорость пара, м/с.

Относительная скорость пара в пароводяной смеси, движущейся вверх, имеет место вследствие разности удельных весов пара и воды, в результате че­го пузырьки пара движутся быстрее воды.

В котлах низкого и среднего давления, при одинаковом паросодержании, относительная скорость пара намного выше, чем в котлах высокого давления, вследствие большей разности удельных весов пара и воды у первых, чем у вторых.

Для котлов низкого и среднего давления удельный вес пара в 40-180 раз меньше удельного веса воды, а для котлов высокого давления только лишь в 5-13 раз меньше.

Высокая относительная скорость пара в котлах низкого и среднего дав­ления уменьшает долю сечения трубы, занятую паром. Это приводит к увели­чению плотности пароводяной смеси рн и уменьшению полезного напора цир­куляционного контура.

С повышением давления величина относительной скорости пара умень­шается и, следовательно, влияние ее на величину полезного напора весьма не­значительно.

Если тепловосприятие контура возрастает, то увеличивается паросодер - жание смеси и уменьшается ее удельный вес, а движущий напор циркуляции возрастает. Полезный напор при этом будет также увеличиваться, но только до некоторого предела, после которого он будет снижаться. Последнее обстоя­тельство объясняется тем, что с увеличением движущего напора циркуляции (при возрастании тепловой нагрузки трубы) повышается скорость циркуляции и, следовательно, в трубу будет поступать большее количество воды. Это зна­чит, что в системе с естественной циркуляцией имеет место авторегулирова­ние питания, т. е. поступление воды в трубу пропорционально ее тепловой на­грузке. Однако с увеличением скорости циркуляции будет возрастать гидрав­лическое сопротивление подъемного контура £дРп. Поэтому начиная с некото­рой скорости циркуляции полезный напор начнет уменьшаться.

Основными параметрами, определяющими условия циркуляции в трубе, являются так называемые приведенные скорости пара и воды.

Приведенной скоростью пара или воды в котельной трубе называется скорость, которую имел бы пар или вода, если бы они двигались в том же количестве (в котором находятся в смеси) по всему сечению трубы. Приве­денные скорости пара и воды соответственно обозначаются через W" и W('!.

При расчете циркуляции большое значение имеет циркуляционная характеристика трубы.

Циркуляционной характеристикой трубы называется зависимость разви­ваемого ею полезного напора от расхода воды при постоянном обогреве.

Котельные агрегаты в общем случае имеют несколько циркуляционных контуров с большим количеством параллельно включенных труб.

Циркуляционным контуром называется замкнутая кольцевая система, состоящая из ряда последовательно расположенных труб, по которым движет­ся вода и пароводяная смесь.

Звеном контура называется каждая последовательно расположенная трубная часть его.

Участком называется отдельная часть звена, которая имеет неодинако­вую конфигурацию или тепловую нагрузку по сравнению со всей длиной зве-

Циркуляционные контуры могут быть простыми (или независимыми) и сложными (или зависимыми).

В простом или независимом контуре все звенья его составляют только один контур.

В сложном или зависимом контуре отдельные звенья его являются об­щими для нескольких контуров.

Котельные установки

Твердотопливные котлы: преимущества и разновидности

Без высокопроизводительных и эффективных твердотопливных отопительных котлов невозможно представить себе жизнь ни одного современного человека. В настоящее время потребительский рынок предлагает широкий ассортимент печных агрегатов например на сайте santehhaus.com.ua, использующих …

Газовый котел “Tiberis Cube 24F”

Котел включает в себя два независимых пластинчатых теплообменника и трехходовой клапан с электроприводом, что увеличивает скорость нагрева горячей сантехнической воды.

Что такое незамерзайка и для чего она нужна

Согласно народной мудрости, чистые сапоги быстрее ходят. Тоже можно сказать и в отношении поддержания чистоты автомобиля и, в частности, в отношении его лобового стекла. Отличный обзор для водителя важен, прежде …

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.