у поверхні нагріву
7.1 Умови надійної роботи елементів котла
Труби поверхонь нагріву парогенератора омиваються однофазним (вода, водяна пара) і двофазним (пароводяна суміш) потоком [6].
Рух однофазних середовищ в усіх елементах тільки вимушений, за рахунок напору, створеного нагнітачем.
Двофазні потоки можуть рухатись як за рахунок нагнітача (виму-шена циркуляція), так і під дією гравітаційних сил (природна циркуляція).
Надійна робота поверхонь пов’язана із температурним режимом метала труб. Пошкодження стінки можуть виникати при перевищенні допустимих температур для даного металу або при систематичних коливаннях температури.
Найбільш небезпечними умовами для роботи поверхонь є:
1) висока температура теплоносія;Крім того, надійність роботи елементів напряму пов’язана із тепловою та гідравлічною нерівномірністю. Всі поверхні виконані із рядів труб, з’єднаних колекторами. В зв’язку із неоднаковими умовами роботи різних труб в такому пучку виникає теплова і гідравлічна нерівномірність.
Теплова нерівномірність пов’язана із експлуатацією парогенератора. Наприклад, при шлакуванні частини поверхні пучка теплосприйняття зашлакованої частини зменшується, зменшується переріз для проходу газів і, відповідно зростає теплосприйняття незашлакованої частини пучка. Таким чином, виникає теплова нерівномірність між трубами пучка. Теплосприйняття частин пучка при цьому може відрізнятись в 2…3 рази.
|
| Рисунок 7.1 – Розташування труб у поверхні нагріву |
Зміщення факелу в топці також призводить до нерівномірності теп-лосприйняття екранними трубами в 2…3 рази.
В загальному, чим ближче пучок до топки – тим більше в ньому теплова нерівномірність.
Гідравлічна нерівномірність може бути виражена через відношення витрат через трубу до осередненої витрати для даної поверхні (рис.7.1). Ця нерівномірність пов’язані із різними коефіцієнтами гідравлічного опору, втратами тиску у колекторах, нівелірними напорами тощо.
Теплова нерівномірність викликає гідравлічну і навпаки.
Із підвищенням обігріву окремої труби ентальпія і питомий об’єм теплоносія збільшуються. Для забезпечення однакового опору з іншими трубами пучка витрата теплоносія в цій трубі зменшується. Таким чином, з’являється гідравлічна нерівномірність.
Навпаки, зниження витрати теплоносія в окремій трубі призводить до погіршення конвективної тепловіддачі від стінки до теплоносія і температура стінки збільшується. Таким чином, виникає теплова нерівномірність.
Для зменшення впливу гідравлічної і теплової нерівномірності використовують:
– встановлення дросельних шайб в трубах;
– відповідні схеми підключення колекторів (рис. 7.2);
– збільшують діаметри колекторів.
 |
| Рисунок 7.2 – Схеми підключення колекторів: а) розосере-дження підведення; б) П – подібна схема; в) Z – подібна схема |
Використовуються три основні схеми підключення колекторів. Найбільшу рівномірність забезпечує схема із розосередженим підведенням теплоносія (7.2, а). Найбільший перепад тиску (нерівномірність) для крайніх труб відповідає Z-подібній схемі.
Встановлення шайби збільшує опір окремої гілки, причому, із віддаленням від точки підведення та відведення теплоносія отвір у шайбі збільшується.
Збільшення діаметра колектора дозволяє зменшити вплив опору колектора на нерівномірність пучка.
 |
 |
 |