Перевірка надійності природної циркуляції

Контурами природної циркуляції є системи паралельно включених труб, які реально працюють в різних умовах. Основна кількість труб зазвичай працює в розрахунковому режимі. Окремі труби по тих або інших причинах отримують більше або менше теплоти порівняно з розрахунковим значенням. Неоднаковий обігрів окремих труб може бути викликаний як конструктивними особливостями системи, так і умовами експлуатації.

З погляду надійності циркуляції, тобто забезпечення регулярного руху води в трубах і створення нормальних температурних умов роботи металу труб, до небезпечніших відносяться труби, які одержують менше теплоти в порівнянні з середнім розрахунковим значенням. У них менші рушійні напори циркуляції, проте, всі підйомні труби контура працюють загалом для всіх труб вимушеному перепаді тиску між колекторами, які сполучають їх Відповідно такі труби володіють меншим корисним напором циркуляції, в результаті, чого в них можливі порушення циркуляції у вигляді застою руху (або утворення вільного рівня) або навіть перекидання циркуляції.

Можливість подібного роду порушення циркуляції перевіряється для всіх обігріваємих елементів контурів. Перевірці піддаються труби, що найменш обігріваються, з найбільшим опором, наявністю ділянок, що не обігріваються, а також труби, що вводяться в барабан з найбільшим перевищенням над рівнем води.

Для контурів з введенням пароводяної суміші вище за рівень води в барабані або в циклоні перевіряється можливість утворення вільного рівня води в трубах. При введенні пароводяної суміші нижче за рівень води в барабані або в циклоні перевіряється вірогідність застою і перекидання циркуляції. У всіх випадках можливість застою (або утворення вільного рівня) і перекидання циркуляції повинна бути виключена. Величину рушійного напору циркуляції в трубі, при якій її корисний напір стає рівним нулю, називають напором застою циркуляції.

Напір застою циркуляції в трубних елементах включає напори, що утворюються у всіх обігріваємих парогенеруючих ділянках h_об і на ділянці після обігріву h_по:

. (62)

Тут h_о6 - сума висот всіх обігріваємих парогенеруючих ділянок, м; h_по - висота після обігріву, м; `j_з середній напірний паровміст застою в трубі, яке визначається по номограмі (рис. 13) по середній приведеній швидкості пари в найменш обігріваємій трубі (67); j_з - напірний паровміст застою в ділянці після обігріву, яке визначається по номограмі (рис. 14) по кінцевій швидкості пари в найменш обігріваємій трубі (68). Якщо висота верхньої не обігріваємої ділянки не перевищує 15% загальної висоти труб, які обігрівається, вона включається в ділянку, що обігрівається, тоді

. (63)

Відсутність застою циркуляції відповідає умові

> 1,1, (64)

у якій - корисний напір контура (48) або (49).

Перевірка на виникнення вільного рівня проводиться з урахуванням необхідності підйому пароводяної суміші на висоту перевищення відвідних труб над рівнем води в барабані h_рв. Відсутність вільного рівня відповідає умові

> 1,1, (65)

у якій - втрата напору на підйом, суміші вище за рівень води в барабані на висоту h_{в р}

. (66)

Рисунок 13 - Перевірка застою циркуляції в трубах, що обігріваються [2]

Середня приведена швидкість пари в найменш обігріваємій трубі контура

. (67)

Кінцева приведена швидкість пари в трубі з найменшим обігрівом

. (68)

У формулах (67) і (68):

- найменший коефіцієнт нерівномірності теплосприйняття розвіреної труби, що приймається по табл. 6 залежно від числа контурів, розташованих на стіні топки; h_к - коефіцієнт конструктивної нетотожності . В цьому випадку `Н- середня поверхня нагріву труби в контурі; Н_т - поверхня нагріву розвіреної труби; і w " _0к - середня і кінцева приведені швидкості пари в обігріваємій частині контура.

Середня приведена швидкість пари в контурі

, (69)

де - середні приведені швидкості пари в ділянках, які визначаються по формулі (30); h₁, h₂, h_n - висоти парогенеруючих ділянок елементу, м; (h - h_до)повна висота обігріваємої частини контура, м.

Рисунок 14 - Перевірка застою циркуляції в трубах, що не обігріваються [2]

Відсутність перекидання циркуляції проводиться по формулі

> 1,1, (70)

тут S_пер - напір перекидання для контура, Па

; (71)

- питомий напір перекидання, Па/м (рис. 15), визначається по середній приведеній швидкості пари в найменш обігріваємій трубі` по (72) в умовах перекинутого руху;

, (72)

де - середня приведена швидкість пари в елементах контура, яка визначається для опускного руху по формулі (73); м/с; - зменшення приведеної швидкості пари внаслідок конденсації частини пари при опускному русі в зв'язку з підвищенням тиску, м/с (явище акумуляції теплоти), визначається для найменш обігріваємої труби по рис. 16; h - повна висота контура, м.

z - повний коефіцієнт опору підйомної труби; h - її висота, м

Рисунок 15 - Перевірка перекидання циркуляції [2]

Рисунок 16 - Поправка до приведеної швидкості пари при перекиданні циркуляції [2]

Поправка на акумуляцію тепла враховується лише при розрахунку контурів, труби яких вводяться в барабан. За наявності збираючих колекторів поправка на акумуляцію тепла не враховується. Перевірку перекидання циркуляції в елементі не проводять, якщо набуває негативного значення.

Середня приведена швидкість пари, м/с, при опускному русі в елементах контура визначається по формулі

, (73)

у якої - висоти ділянок, пронумерованих від низу до верху, як при підйомному русі, м; h_до і h_по - висоти ділянок до і після обігріву, приймаються конструктивно без урахування зміни напряму потоку, м; - середні приведені швидкості пари в ділянках (30), які визначаються при русі пари зверху вниз без урахування пари, що зноситься з барабана або верхнього колектора, і без урахування недогріву в барабані, м/с; приведена швидкість пари на ділянці до обігріву, яка дорівнює кінцевій приведеній швидкості пари м/с, приймається рівною .

Поиск по сайту: