Как изменяется относительная скорость пара при переходе от подъемного режима течения к опускному.

â, т.к.:

Истинные скорости воды и пара отличаются от расходных, т.к. в реальных условиях в совместных движениях вода и пар, составляющие пароводяную смесь, движутся с разной скоростью .

В восходящем потоке пар движется быстрее воды. т.е. , при опускном движении ; разность их равна относительной скорости пара .

Таким образом при переходе от подъемного режима течения к опускному значение относительной скорости изменяется от «+» значений до «-».

При подъемном режиме

при опускном

Следует отметить, что нулевое (или близкое к нему) значение в подъемных трубах определяет застой циркуляции. Отрицательное значение в подъемных трубах определяет режим опрокидывания циркуляции.

Вопрос № 211

Гидравлическое сопротивление опускных труб. Влияние попадания пара в опускные трубы и способы его предотвращения.

Гидравлическое сопротивление опускных труб.При анализе работы опускных труб раз­личают два случая: подача воды из экономай­зера в барабан при температуре насыщения (кипящий экономайзер) и подача воды при температуре, меньшей темп. на­сыщения (некипящий экономайзер).

При кипящем экономайзере температура воды на входе в опускные трубы (рис. 12.15,а). По пути движения воды в ба­рабане до входа в опускные трубы ее скорость ничтожна и потому скоростным напором за счет непараллельности стенок барабана мож­но пренебречь.

Рис. 12.15. Распределение давления и соответствующей ему энтальпии воды на линии насыщения по высоте опускных труб.

Изменение давления возникает только вследствие роста гидростатического давления по линейному закону (линия аb). На входе в опускные трубы дав­ление больше, чем давление на уровне воды в барабане, на величину (отрезок be)

При входе в опускные трубы скорость воды существенно возрастает, что связано с пони­жением статического давления как вследствие создания скоростного напора, так и из-за неизбежных потерь энергии на преодоление местных сопротивлений. В связи с этим дав­ление на входе в опускные трубы уменьшится на (отрезок bd)

При дальнейшем движении воды по опуск­ным трубам давление снова возрастает вслед­ствие увеличения гидростатического давления столба воды по линии de, достигая превыше­ния давления по сравнению с давлением на входе на величину еf:

а с учетом потери давления на преодоление сопротивления трения и в местных сопротив­лениях

где

Из рис. 12.15 следует, что при движении воды по опускным трубам давление неуклон­но повышается, за исключением только на входе воды в опускные трубы, где имеет место некоторое понижение давления. Однако, если принять, что т. е.

то, как следует из рис. 12.15,6, давление во­ды в любой точке опускной системы будет превышать давление на уровне воды в бара­бане Р_б.

Если падение давления на входе в опуск­ные трубы будет равно или превышать то в месте входа в опускные трубы давление воды понизится настолько, что она окажется перегретой при давлении в барабане и вскипит в зоне пониженного давления. Образовавшиеся пузырьки пара будут уно­ситься вместе с циркулирующей водой в опуск­ные трубы, где давление выше и вода окажет­ся недогретой до кипения и потому пузырьки пара сконденсируются. Для полной конденса­ции пара необходимо время. В результате пузырьки пара уносятся потоком воды доволь­но далеко и опускные трубы на значительном протяжении заполняются не водой, а парово­дяной смесью. Заметно растет сопротивление опускных труб, несколько уменьшается движу­щий напор циркуляции. Наличие небольшого количества пара в опускных трубах не опасно. Попадание пара в опускные трубы.

Основ­ными причинами появления пара в опускных трубах являются:

1) образование паровых воронок на входе в опускные трубы и прямое попадание через них пара из парового объема барабана;

2) увлечение циркуляционной водой пу­зырьков пара из водяного объема барабана.

Способы предотвращения попадания пара в трубы:

Образование паровых воронок.

Задача предотвращения образования паровых воронок решается созданием опреде­ленного запаса высоты уровня в барабане над входом в опускные трубы. Вероятность обра­зования паровых воронок возрастает с á диаметра опускных труб. В соответст­вии с Нормативным методом гидравлического расчета паровых котлоагрегатов отношение минимальной высоты уровня к диамет­ру опускных труб определяется по граф. зависимостям.

Ввиду сложности и неудобств в эксплуа­тации недогрев до кипения воды в барабане для стабилизации работы опускных труб обычно не используется. Как и при кипящем экономайзере , стабилизация работы опускных труб при некипящем экономайзере обеспечивается предотвращением об­разования паровых воронок над входом в опускные трубы. Недогрев же до кипения воды на входе в опускные трубы при t_Bx<.t' рассматривается как повышение запаса на­дежности.

Захват пара из водяного объема барабана.Захват пара в опускные трубы предупреждают соот­ветствующей организацией потоков воды, на­пример установкой перегородок или сепара­цией пароводяной смеси в циклонах.

Вопрос № 212