StudyDocs.ru Logo

тр2_дырчатый лист_final.docx


Цель расчета:
Рассчитать погруженный дырчатый лист, жалюзийный сепаратор, пароприемный потолок, определить влажность пара в верхней части парового объема барабана, оценить эффективность сепарации пара в паровом объеме.
Теоретические основы работы:
Переход веществ из котловой воды в насыщенный пар происходит за счет растворимости отдельных соединений в паре и уноса с паром мелких капель котловой воды, содержащих высокую концентрацию растворенных веществ и шламовых частиц. При давлении пара в барабане 15 МПа и менее значительную долю примесей насыщенного пара обеспечивает вынос влаги с потоком пара. Очистка пара от взвешенных капелек влаги (сепарация пара) снижает вероятность образования плотных отложений в трубах пароперегревателя и проточной части турбины.уменьшение влагосодержания пара достигается методами естественной сепарации и способами принудительного выделения капель воды из потока пара. На естественную (гравитационную) сепарацию в барабане котла положительно влияют:увеличение высоты парового пространства;снижение подъемной скорости пара через поверхность раздела вода-пар (зеркало испарения);установка погруженного под уровень воды дырчатого щита для выравнивания выхода пара по всему сечению зеркала испарения, исключая тем самым выброс капель влаги в паровое пространство в местах выхода пароотводящих труб в барабан.
Для уменьшения максимальной подъемной скорости пара загрузка парового объема барабана происходит равномерно. Для этого организуется равномерный отвод пара из барабана, а также в барабане устанавливается два дырчатых щита: пароприемный потолок в паровой части барабана перед пароотводящими трубами и дырчатый щит, установленный на 100 – 150 мм ниже среднего уровня воды. Ввод пароводяной смеси в барабан выполнен односторонним выше уровня воды. Гашение кинетической энергии пароводяных струй происходит в водяном объеме барабана. Скорость пара в отверстиях погруженного дырчатого листа такова, что под ним образуется сплошная паровая подушка, обеспечивающая равномерное распределение пара.Питательную воду подают в верхний слой воды над погруженным дырчатым листом, что дает более чистый унос капельной влаги вместе с сухим насыщенным паром.Для уменьшения капельного уноса используется жалюзийный сепаратор, расположенный перед пароприемным потолком. Пар, проходя в узких зазорах между гофрированными листами и постоянно меняя направление движения, за счет инерционных сил освобождается от мелких транспортируемых паром капелек воды.
Исходные данные расчета:
Давление насыщенного пара Р = 10 МПаТемпература насыщенного пара tп = 540 °СПроизводительность котла D = 480 т/чДавление пара в барабане РБ = 11 МПаКонструкция барабана:экранные трубы d x δ = 60 х 5 ммвнутренний диаметр d вн = 1600 ммширина погруженного дырчатого щита b щ = 1200 ммширина пароприемного потолка b п = 770 мм длина рабочей части барабана



<Object: word/embeddings/oleObject1.bin>Рис.1. Схема паросепарационных внутрибарабанных устройств.1 – барабан котла, 2 – паровая подушка, 3 – раздающий коллектор,4 – погруженный дырчатый лист, 5 – жалюзийный сепаратор, 6 – пароприемный потолок.










Расчет погруженного дырчатого листа: Характеристики паро-водяной смеси над погруженным дырчатым листом.Площадь зеркала испарения определяется по формуле:
Определим приведенную скорость пара с зеркала испарения:
Нагрузка зеркала испарения:
Рассчитаем долю сечения, занятую паром в слое над погруженным дырчатым листом:


Расчетные скорости пара в отверстиях погруженного дырчатого листа:Определим радиус пузырька пара:При параметрах пара P = 11 МПа и ts = 318°C значения поверхностного натяжения и плотностей кипящей воды и насыщенного пара соответственно равны:
σ = 10.2·10-3, ρ’ = 672 кг/м3, ρ’’ = 62.46 кг/м3. Тогда радиус пузырька пара рассчитывается по формуле:

Минимальная скорость пара в отверстиях дырчатого листа, при которой обеспечивается паровая подушка под щитом:
Следовательно, расчетная скорость пара будет равна:

Конструкция щита:Сечения для прохода через щели:
Площадь всего щита определяется по формуле:
Доля отверстий в щите:
Определим количество отверстий в щите при условии, что диаметр одного отверстия составляет dотв = 8 мм:
Будем считать, что S1 = S2 , то есть одинаковый шаг расположения отверстий по ширине и длине щита.Относительная ширина щита:
Число отверстий в ряду по ширине щита:
Шаг отверстий в ряду по ширине:
По длине щита число рядов отверстий:
Шаг отверстий в ряду по длине:
Полученные результаты шага отверстий по длине и ширине щита совпадают, следовательно, расчет выполнен верно.
Влажность пара в верхней части парового объема.Высота парового пространства:
Среднее расчетное сечение для прохода пара в паровом объеме:
Средняя расчетная скорость пара в паровом объеме:
Влажность пара рассчитывается по формуле:
Уровень влажности пара на выходе из барабана не превышает нормы в 0.02 %.
Эффективность работы жалюзийного сепаратора.Определим полное входное сечение сепаратора:
Коэффициент «живого сечения»:
Сечение для прохода пара:
Скорость пара на входе в сепаратор:
При давлении пара 11 МПа критическая скорость составляет Wкрит = 0.185 м/с, следовательно, сепаратор обеспечивает влажность пара ωс``= 0.01 – 0.05 %.


Конструкция пароприемного потолка.
Диаметр отверстий находится в интервале от 6 до 10 мм. Принимаем диаметр отверстий пароприемного потолка
Допустимая скорость пара в отверстиях составляет , принимаем скорость .Определяем величину сечения для прохода пара:
Живое сечение пароприемного потолка:
Число отверстий в пароприемном потолке:
Примем одинаковый шаг расположения отверстий по ширине и длине щита.Относительная ширина щита:
Число отверстий в ряду по ширине щита:
Шаг отверстий в ряду по ширине:
По длине щита число рядов отверстий:
Шаг отверстий в ряду по длине:
Полученные значения шагов по ширине и длине щита равны, что говорит о правильности расчетов.




Анализ результатов расчета:
Влажность пара на выходе из барабана составляет 0.0034 %, что не превышает нормы = 0,02 при отсутствии промывки пара. Следовательно, при достаточно большой высоте парового объема НП = 740 мм и нагрузке зеркала испарения RS = 17.24 т/(м2 час) паровой объем обеспечивает высокую степень сепарации пара. Установка жалюзийного сепаратора позволяет еще больше снизить влажность пара. По проведенным расчетам скорость пара на входе в сепаратор меньше критического значения для данных параметров пара. Таким образом, влажность пара на входе в сепаратор не превышает 0,2 . Жалюзийный сепаратор работает эффективно, и влажность пара находится в пределах от 0.01 до 0.05 %. Кроме того, установленный паропромывочный лист позволяет уменьшить растворимость примесей в паре.

Список использованной литературы:Ю.М. Липов, Ю.Ф. Самойлов, Ю.М. Третьяков. «Расчеты сепарационных, воднохимических процессов в барабанных паровых котлах и сетевых подогревателях», М.: Издательство МЭИ, 2002.Маргулова Т.Х., Мартынова О.И. «Водные режимы тепловых и атомных электростанций», М.: Высшая школа, 1987.



















Министерство образования и науки Российской федерацииФедеральное агентство по образованию

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
Кафедра Котельных Установок и Экологии Энергетики






Расчетное задание №2по курсу «Водно-химические режимы теплоэнергетических установок»РАСЧЕТ СЕПАРАЦИИ ВЛАГИ ИЗ ПОТОКА НАСЫЩЕННОГО ПАРА В БАРАБАННЫХ ПАРОВЫХ КОТЛАХ










Студент: Разин Д.М.Группа: ТФ-02-03Преподаватель: Третьяков Ю.М.








МОСКВА2007