Меры борьбы с нестабильностью в гидравлических каналах

Лекция 15

            Канал с ЭКО участком, т.3 – точка закипания.

Где L – длина канала, L_т3-длина ЭКО участка.

            Запишем уравнение теплового баланса:

, где h_вых- энтольпия после закипания. Параметры Д_см и h_вых взаимосвязаны между собой и могут изменяться, а остальные компоненты формулы = const.

            Д_см и h_вых – связаны с L_т3 в положении т3, разделим уравнение теплового баланса на (r), в результате получим:

Рекомендуемые материалы

где   , предположим, что точка «3» определяет выходную Х_вых , а от неё зависит , следовательно, что L_т3 определяет Х_вых ®®, следовательно, что =f(Д_см, Х_вых). Нормальные режимы канала – это области «2» и «3».

В области «1» малые Д, , гидравлическая характеристика перегретого пара сравнивается по скорости: ;

В области «2»  - движение пвс,  сильно зависят от Х_вых. При увеличении расхода , которое в дальнейшем будет увеличиваться. При Д=Д₂ плотность смеси , а это значит, что преобладает вода.

В области «3»  плотность смеси перестаёт увеличиваться, а скорость продолжает уменьшаться, что приводит к уменьшению .  Один и тот же перепад давления на канал может соответствовать трём разным расходам при =const , но в этих трёх точках разное агрегатное состояние. Также разные параметры плотности смеси, выходной степени сухости и скорости. Возможен самопереход точек.

Меры борьбы с нестабильностью в гидравлических каналах

1. Исключение ЭКО участка (Х_вх=0, h_вх=h’); , где =const следовательно ЭКО поверхности ПТО надо отделять от ИСП, хотя это не всегда можно сделать. Если ЭКО выполнен в виде отдельного теплообменника, то перекачка воды на линии насыщения в ИСП по трубам затруднена.

2. Повышение входной t – температуры и h – энтальпии. Это практически тоже самое, входную температуру нужно приближать к температуре насыщения.

3. Повышение давления парообразования. Если , то у этой зависимости нет экстремумов (Д) при увеличении давления следует, что ®1 при Р_кр видно® простейшая часть умозаключения.

4. Шайбование на входе в ПТО

                        ,где - не зависит от и .

5. Невилироваие ПТО – заключается в создании многоходовой, подъёмоопускной схемы движения (плоские ширмы).

Общие межвитковые пульсации расходов

Общие пульсации – это изменение расхода в целом в ПТО из-за неустойчивой работы центробежного насоса.

            Межвитковые пульсации – это автоколебания расхода по отдельным трубам ПТО при постоянном общем расходе.

Механизм общей пульсации расхода:

Пусть  возросло из-за увеличения ,  - увеличивается, следовательно увеличивается Д, что ведёт к падению абсолютного парообразования, а это в свою очередь ведёт к уменьшению , а это приводит к падению  (нагрев рабочего тела), что ведёт к увеличению воды, а это приводит к увеличению , а это приводит к падению , в дальнейшем происходит всё наоборот и цепочка замыкается.

Методы борьбы: амплитуда колебаний расхода тем меньше, чем круче характеристика насоса, для питательных насосов и для насосов МПЦ выбирают насосы с крутой характеристикой.

Механизм межвитковых пульсаций

Наибольшая вероятность мест пульсаций, где парообразование изменяется резко, следовательно в месте, где растёт парообразование, растёт давление и возникают силы, действующие как и по потоку, ускоряя его, так и против потока, что может привести к опрокидыванию циркуляции потока, то есть к уменьшению потока.

 - абсолютное давление в точке с max ростом парообразования. При увеличении  уменьшается расход и даже может привести к тому, что Д_вх<0, а j и х будут уменьшаться.

Меры борьбы:

Шайбование – то есть увеличение перепада давления на дроссельной шайбе.

Увеличение  приводит к уменьшению вероятности, что >Р_вх.

Тепловая разверка в поверхностях теплообмена

Разверкой называется отклонение действительного режима работы трубок ПТО от среднего рассчитанного значения из-за различных длин труб.

Режим работы трубки характеризуется приращением энтальпии среды.

 - для средней расчётной трубки;

 - для i^ой трубки;

 (Вт/м²) – тепловой поток через стенку средней трубки и i^ой трубки;

F_ср,F_i= - площадь поверхности труб;

Д_ср, Д_i – расход через среднюю и i^ые трубки.

®одинаковы,®

Коэффициент тепловой разверки для i^ой трубки ПТО:

 , где индекс i={max,min}

, где

 - коэффициент тепловой неравномерности;

 - коэффициент конструктивной неравномерности;

 - коэффициент гидравлической неравномерности.

Если теплоноситель является высокотемпературным, то h>1 приводит к увеличению разности энтольпий, что в свою очередь приводит к возможности пережога труб на выходе.

Если  , то нужно обеспечить, чтобы температура стенки была , при увеличении разности энтольпий температура стенки увеличивается. Причина развёрки является разная температура труб и различные сопротивления. Конструктивные неравномерности труб ведут к гидравлической, а потом и тепловой развёрки.