Расчет и построение гидравлических характеристик подъемной и опускной частей контура циркуляции

После определения суммарных тепловосприятий по рядам труб испарительной части котла производится расчет и построение гидравлических характеристик подъемной и опускной частей контура циркуляции. Расчет гидравлической характеристики для каждого подъемного ряда труб производится по методике, приведенной в таблице 5.

Гидравлическая характеристика подъемного ряда труб представляет собой зависимость полезного напора естественной циркуляции от расхода среды через трубки ряда - - при постоянной тепловой нагрузке ряда и энтальпии среды на входе в трубы. Для расчета и построения гидравлической характеристики подъемного ряда задаются несколькими (не менее трех) значениями скорости входа воды в подъемный ряд труб (скорости циркуляции) - w₀ с таким расчетом, чтобы характеристика имела достаточно большой диапазон S_ПОЛ. Рекомендуемые скорости циркуляции приведены в таблице 1 Приложения. Для высоконапряженных современных паровых котлов значения скоростей принимаются в пределах от 0,4 до 1,2 м/с. Причем для рядов труб с большей тепловой нагрузкой значения w₀ принимаются более высокими, чем для рядов труб с меньшими тепловыми нагрузками. По принятым значениям w₀ подсчитывается расход воды через ряд - G_P.

Для определения недогрева воды до кипения в паровом коллекторе необходимо знать среднюю кратность циркуляции контура К_КН. Однако на данной стадии расчета эта величина еще не известна. Поэтому значением К_КН задаемся в соответствии с таблицей 1 Приложения для различных типов паровых котлов. Если расчет естественной циркуляции производится для долевых нагрузок котла, то средняя кратность циркуляции корректируется в соответствии с отношением расходов топлива на полной и долевой нагрузках:

при - ;

при - ;

при - .

В соответствии с таблицей 1 задаемся значением сопротивления опускного участка , которое должно соответствовать выбранному значению кратности циркуляции контура (значения и К_КН необходимо выбирать из одного столбца таблицы 1 Приложения).

По принятому значению , вычисленным значениям суммарного тепловосприятия ряда Q_P и недогрева до кипения находится высота экономайзерного участка ряда труб.

Для определения движущих напоров естественной циркуляции необходимо предварительно вычислить:

- среднюю приведенную скорость пара ;

- среднюю скорость пароводяной смеси ;

- объемное расходное паросодержание смеси ;

- напорное объемное паросодержание смеси .

Коэффициент пропорциональности С определяется по номограмме (рис. 3 Приложения) в зависимости от значений средней скорости смеси и рабочего давления пара в котле р_к. Влияние угла наклона труб ряда учитывается введением поправочного коэффициента . Для определения поправочного коэффициента необходимо определить угол наклона паросодержащей части подъемной трубы к горизонту. С этой целью на чертеже корпуса котла для каждого ряда труб от корневого сечения трубы (выход осевой линии ряда из водяного коллектора) откладывается высота экономайзерной части. Оставшаяся паросодержащая часть трубы разбивается хордами на несколько (4 ÷ 5) участков одинаковой длины. Угол наклона паросодержащей части трубы вычисляется как среднее арифметическое углов наклона каждого участка к горизонту (рис. 5).

Поправочный коэффициент определяется по номограмме (рис. 4 Приложения).

После определения движущего напора естественной циркуляции необходимо найти суммарное гидравлическое сопротивление ряда труб. Оно складывается из сопротивления входного участка трубы , сопротивления трения , сопротивления поворота и сопротивления выходного участка трубы .

Коэффициент местного сопротивления входного участка выбирается из таблицы 2 Приложения в соответствии со схемой входа воды в испарительный пучок труб.

Для определения сопротив­ления трения необходимо найти длину паросодержащей части трубы - l_ПАР, приведенный коэффициент трения – λ₀ и поправочный коэффициент - ψ. Длина паросодержащей части ряда находится по чертежу котла исходя из высоты паросодер-жащего участка h_ПАР.

Рис. 5. К определению угла наклона трубы к горизонту и поправочного коэффициента

Поиск по сайту: