КОТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ И ПАРОГЕНЕРАТОРЫ

Расчет контуров циркуляции через движущий и Полезный напоры

Прежде всего определим связь двух подходов к расчету контура — по гидравлическим характеристикам и по 5П0Л. Сумма нивелирных напо­ров Др^т, входящих в гидравлическую характеристику контура,

ДрГвт = AP°L + apZ + дКІш =

= - р'дН0„ + (р'дНж + р'™дНпсп) + (11.27)

Проведем разделение слагаемых для опускных и подъемных участков: ДРнГ = - [р'уНon - {р'дНук + ?™дНтп + р^дНт)]. (11.28) Введем среднюю плотность среды рш на подъемных участках:

- — Р' #ЗК Ч - /С Я„С|1 + р™ Н01 в

Рсм ~ TJ, TJ, гг ' (ll. ZJ)

11 Ж "Г -^ИСИ I -°отв

Где Н, к 4- Я11СП + Я0[В = #о„ == як.

Тогда формула (11.28) примет вид:

ДСвт = -{р' - Рш)аНоп - (п. зо)

Движущий напор контура циркуляции был определен (гл. 8) в следующем виде:

SRB = (Роп - рП0а)дНк. (11.31)

Сравнение этих двух величин показывает:

5дв = - АРш'Г; Рпод - Рш - (11-32)

В гидравлической характеристике перепад давления в контуре опреде­лялся как сумма всех сопротивлений:

Дрконт - дро*п + дснвт + (дрп*од + Ар*тву

Проводим преобразования:

Дрконт - Др*п - (5ДВ - (Д^од + Др^)) - ДРоп - Зпол. (11.33)

Таким образом, получим связь между Дрконт, Sjxb и *5пол - В рабочей точке контура Дрконт = 0, из (11.33) получаем другую форму этого равенства: ДРоп = *^пол.

Из (11.33) выразим зависимость £пол от ДрКОнт и Др^: 5П0Л = -(Дрвнт - АР*0П) = -(ДгСГ + АРпод + Аротв)- (П.34)

Последнее выражение показывает, что для определения 5П0л можно взять сумму всех сопротивлений в контуре, Кроме ДРоп> и поменять знак на обратный.

На рис. 11.7 показано соотношение между величинами Snosi, ДРоп>

Кон Г И 5П0Л-

Таким образом, получается, что для определения 5ДВ и 5П0л надо про­вести те же расчеты, что и при построении гидравлической характеристики, различаются только последние вычисления: 1) если к сумме Др^вт-f Др*од-f 4- Др*тв = (-5пол) прибавим Др*п, то получим гидравлическую характе­ристику Дрконт = f{Gn); 2) если же возьмем кривую 5П0л - -{—Sn0J]), то будет две зависимости: 5П0Л = f(Gn) и Др*п = /(Сц).

Первый способ более удобен для алгоритмизации расчетов при исполь­зовании ЭВМ, второй способ лучше приспособлен для ручного расчета, он используется давно, и для него более разработана система проверки надеж­ности работы контура.

Рассмотрим методику расче­та простого контура циркуляции (рис. 11.8, а).

Известно: геометрические ха­рактеристики контура, давление, hK, qn экранов.

Расчет ведется параллельно для трех (минимум) значений ско­рости циркуляции woi,2,3 рас­хода циркуляционной воды Gn. Для экранов, непосредственно вве­денных в барабан (рис. 11.8, а), гио = 0,5 - г 1,5 м/с; а имеющих верхние коллекторы (рис. 11.9,а) — wo = 0,2 — 1,2 м/с. Задаются крат­ностью циркуляции Хц, определяют недогрев в барабане (ДД„ед)3 и ве­личину ((Д/4Д)3 - (длс)).

По уравнению сплошности рассчитывают скорости потока в опускных трубах іуоп; принимая роп = р определяют Др*п. Строят график Ар*и =

= f(wo) — рис. 11.8,6. Сечение опускных труб (суммарное) при высоком давлении среды в 2-2,5 раза меньше сечения подъемных труб.

Рассчитывают Ят>3., Нж и Яисп; определяют паропроизводительность контура Сгп, по этой величине значения х, х, Тр, рш. Затем находят 5ДВ и строят график 5дВ = f(wo).

Сопротивление подъемных труб др*од определяется как сумма со­противления на экономайзерном и испарительном участках. Строят гра­фик Дрпод = f{wo). Вычитая Дрп0д из 5ДВ, определяют полезный напор контура 5Пол (рис. 11.8,6). Точка пересечения А кривых 5П0л и АРпод Дает

Решение уравнения ДВИЖеНИЯ — ДеЙСТВИТеЛЬНуЮ СКОРОСТЬ ЦИРКУЛЯЦИИ Wq,

Расход среды Gft, действительный полезный напор S*QJ]. Определяют дей­ствительное парообразование G* и кратность циркуляции КJ.

После проведения расчета необходимо проверить правильность приня­той предварительно величины Щ.

В противном случае — расчет контура повторить при другом значе­нии Л'ц.

В современных котлах большой производительности подъемные тру­бы имеют верхний коллектор (рис. 11.9,£/), из которого отводящие тру­бы транспортируют пароводяную смесь в барабан или выносной цик­лон.

Суммарное сечение отводящих труб выбирают в пределах 30-60% от сечения испарительных труб. Желательно вводить отводящие трубы по условиям сепарации в паровое пространство барабана, но при этом сле­дует стремиться, чтобы верхняя точка труб была возможно ближе к уровню воды в барабане (уменьшается Арву.).

Расчет контура ведется почти также, как в предыдущем случае. От­личие заключается в том, что определяется полезный напор контура S^JT как сумма полезных напоров экрана (испарительных труб) 5пол и отводя­щих труб Движущий напор отводящих труб не велик, т. к. ма­ла высота Яотв, а сопротивление этих труб Ар*тв достаточно велико из-за большой скорости пароводяной смеси и существенной величины Арв. у.- По­этому величина значительно меньше БЩ и может быть отрицательной при Сц > GK (рис. 11.9,6).

Суммирование 5пол и ведется при Gu = const. Рабочей точкой кон­тура А является точка пересечения кривых S^"1" = /(Gu) и Ар*п = /(Сц), которая дает нам действительные значения и S™"1. Действительные значения 5пол и определяются по соответствующим кривым при Сц. В нашем случае (рис. 11.9, б) при отрицателен, то есть часть полез­ного напора экрана затрачивается на преодоление сопротивления отводящих труб. В принципе, это допустимо, если надежность работы контура обеспе­чена. Иначе надо принимать меры по обеспечению надежности, в том числе и уменьшать сопротивление отводящих труб.

Расчет сложных контуров циркуляции выполняется по аналогичной схеме, различные детали расчета приведены в нормативном методе гидрав­лического расчета паровых котлов.