Инжекторы (1046633), страница 6
Текст из файла (страница 6)
С увеличением температуры жидкости )эастет также Статическое дав- ление смеси Р„',, в выходном сечении КС перед скачком уплотнения, )меньшаготся максимально возможная степень повышения давле- ния жидкости(Р, / Р„,, ) .. и максимально возможный КПД ннГ2 ГКО Гии жектора т) . Сопоставляя кривые на рис.
5,12, а и 6, видим, что чем уже горловина КС (меньше ))), тем ниже должна быть начальная температура жидкости, при которой еще можно запустить СА в режиме инжектора. Но чем уже будет горловина КС„тем выше КПЛ шокектора. Поэтому на.1апы1ая температура жидкости сильно влия- ет на КПД проектируемого инжектора. С1 С о,аа~ - С - . 1 о,в71 — -С,.„,— Р;, Р, Р„~Р'„, Р., Р,т ~„~ С ~.ф„ Т( МП ' рст МПа ьяпа 91в~ приС.--С „..—. -) о~а, О.ов при С=С н с - с'„' зао тво зоо а1о Та Тх е ьо Рис.5.12. Влив нне входной температуры жидкости на пара метры паре води ного ии- >кектора(и = 16; 5=0 0 ОЗ; Тп = 0 4991 Р'.„-- 1 31 Мпа; Р'„; — О 62 МГ)а; Т,:., =573 К1 о„— - 096; Ви, = 093; » . рс = Од5; е = 1; 9а;-0,999; хк = 0,2) пр~ О.
равном 0,1225 (а) и 0,2025 16) 5.6. Способы запуска инжектора Эффективность работы инжектора сильно зависит от плошади поперечного сечения горловины КС (конусностн КС), Прн заданных геометриях сопл и входных параметрах парового и жидкостного потоков уменьшение площади горловины КС приводит к повын1енню давления на выходе из инжектора и его КПД.
Однако по мере уменьшения поперечно1о сечения горловины КС становится все более затруднительным запуск СА в режиме инжектора и, начиная с некоторого минимального размера горловины (см. 5.5.)), осуществить такой запуск становится невозможно. Таким образом* при выборе оптимального размера плошади поперечного сечения горловины КС инжектора возникает дилемма, состоящая в том, что с уменьшением плошади горловины возрастает эффективность аппарата (его КПД), но одновременно затрудняется запуск. Поэтому 296 Свана 5. Лароиидкостныйе и пароизовотдкостиые СЛ (инжекторы) З К (.'пособи аавуяха ияжехтоора 2от Оольщое значение на пути повышения эффективности р~б~~ы инжектора уделяется способам запуска аппарата с достаточно малым поперечным сечением горловины КС.
Запустить СА в режиме инжектора — ~~~~и~ ~~~д~~~ ~а~и~ у~~~~и~, ~~~да прн ~~дан~~~ параметрах пара и жидкости на входе в инжектор осуществляется расчетный режим течения потоков в его соплах и скачок уплотнения располагается в горловине КС или диффузоре, Запуск инжектора условно включает два этапа: запуск пароВого сопла и запуск КС. В конце первого этапа паровое сопло начинает работать в расчетном или близком к нему режиме. После второго этапа скачок уплотнения !конденсации) перемещается в горловину КС или днффузор. Если паровое сопло работает в не- расчетном режиме из-за повышения давления на входе в КС по сравнению с расчетным, в нем возникает система скачков уплотнения.
При этом резко падает кинетическая энергия парового потока на входе в КС, необходимая для разгона в ней жидкости, В результате кинетической энергии потока смеси не хватает для преОдоления противодавления и перемещения скачка у!шотнения в горловину КС или диффузор, поэтому он расцола!ается в конической части КС, где и завершается процесс конденсации пара. При Гном в горловину КС поступает жидкость, а скачок уплотнения, перемещаясь в конической части КС, вызывает интенсивные пульсации давления и расходов пара и жидкости.
Применяют следующие способы запуска инжектора; путем изменения входных параметров потоков пара и жидкости или путем изменения в процессе запуска геометрии инжектора, возможна также комбинация этим двух способов. Часто„чтобы запустить инжектор с не оч нь узкой Горловиной КС, нужно на время пуска создать за инм давление несколько ниже полных давлений пара и жидкости на Входе В неГО. Запуск инжектора путем изменения Входных параметров потоков пара и жидкости ~Р,"а, Т',, Р, 7",, степени сухости пара! сВязан с изменением на Вр мя пуска коэффициента эжекции или !Вплосодержапня Одного нз емец!ивгцощихся пото~он.
Как было показанО В предыду'щем !ира! рафе, реГулируя некоторые ВхОднью дара. е 'ры по. ОХОВ пара и жидкости„можно уве;?н и ь диапазон Возможных степеней конденсации пара в КС ЛС:=С ., — С,„, в м!Гором СЛ может раоотать В режиме инжектора, и тем сах!ым Поле!'щть его запуск. Папрнмер, Уменьшение входнОй температуры :кндкости Т,.; „при прочих равных условиях увеличивает диа!язон ."!!, Гпо Об!!еГ~!Вот зю!Уск СА В режиме инжектОра (см. рис.
5. !2! Рис. ЗЛЗ, Схема запуска инжектора путем отаоаа части потока из КС: '9а 1 лана 5. Пауожнлкостные и паротазожилкостные СЛ 1ннжектапн) Одновременно со снижением 2 Тж в уменьзпается и минимально , б; '~-~ т-, У возможнал площадь ГО)зловины КС инжектора. С,, ' „ОТЗз ~'~ ---' ИЗ ВЫШЕИЗЛОЖЕННОГО СЛЕ.
4сбт 5~~~,4 дует, что запуск СА в режиме инжектора можно облегчить, понизив на время пуска давление пара )о'„на входе в СА (см, рис. 5.11) илн повысив давление т — кожухи; з — кс; 3 — коннектор; 4 — 6 — жидкОсти Р, . с 'сом. рис. 5.9), За-. пуск инжектора, который должен работать на паре с низкой ~~~ц~и~ю сухости, ~о~~о ОСУЩЕСТВИТЬ, УВЕЛнстиа В ну~~овей Момент степень сухости пара. При реализации этого способа повншаются входной импульс парового потока и КПД сопла. Основным препятствием для затгуска инжектора с очень узкои горловиной КС является невозможность пропустить через нее в пусковой период весь объем смеси, поскольку в силу переходных процессов она еще не обладает необходимыми для этого скоростью и плотностью.
Д,чя такого инжектора используют более сложные способы запуска. Например, на время запуска изменяют геометрические параметры инжектора, в частности площадь горловины КС, или организуют отвод части потока из КС вдоль ее длины. Пример использования последнего способа показан на рис. 5,13. Отверстия, расположенные в нескольких сечениях по длине КС, позволяют путем открытия вентилей 4- 6 отвести из пеев ' коллектор на время пуска часть потока и обеспечить запуск СА в режиме инжектора. На рис. 5,14 приведена схема, позволяющая запустить инжектор путем изменения площади горловины КС.
Подвижную часть . КС, включающую горловину н составляющую одно целое с диф- 1 , - ~1=- укинкость Рнс. $Л4. Схема запуска инжектора путем измеиеиив пноптанн горловины КС: / - неюохвнжикч часть КС; ' - поавнкннв часть КС; 3- кожух 5 ', Зависимости лвв ирвближеввого расчета ввжеетойа 299 фузором, отодвигают на время пуска вниз по течению потока. Часть прилегйющую к соплйм, Остйвляют неподвижной. После зйпеска подвижную часть КС влвигают обратно, площадь горловины КС уменьшается и инжектор выходит на расчетный режим работы.
Волос подробно способы запуска СА в режиме инжектора описаны в работах !134, 136, 150, !51, !531. 5.7. Зависимости дли приближенного расчета инккеитора В предыдущих параграфах было показано, что в КС инжектора при люоых значениЯх коэффициента эжекции часть пара ОстйетсЯ несконленсированной и на выходе из КС образуется сверхзвуковой двухфазный поток, переходящий в дозвуковой через скачок уплотнения, сопровождающийся конденсацией. Это приВОдит к дополнительнымм диссипативным потерям энергии.
Экспериментальное подшерждение этому приведено, например, в работах !48, 134, 136, 1471. Многие авторы, предлагая теоретическую модель расчета ицжектора, исходят из предположения, что скачок уплотнения нулевой протяженности расположен в горловине КС и на выходе из нее юлностью завершен процесс конденсации пара !48, 134, 136~. Среднее статическое давление на стенках КС при расчете считают равным давлению насьпценных паров воды, взятых при ее температуре ва выходе из инжектора, В этом идеальном случае достигается максимально возможное давление на выходе из инжектора при заданных параметрах потоков на входе в него и геометрических размерах аппарата.
При полной конденсации в КС паровой фазы в лиффузоре прОисходит ВосстаноВление Павлония жидкостного потокй. ДВВление нй Выходе из инжекто!за и минимально возможньн.' размеры горловины КС в этом случае легко определить из уравнений сохранения массы, количества движения и энергии. В реальных условиях, при остаточном содержании паровой фазы в смеси на выходе нз КС, восстановление давления происходит в области скачка уплотнения определенной протяженности с ~авершением в нем процесса конденсации пара и в диффузоре. Возникающие при этом дополнительные днссипативные потери шергин уменьшают давление на выходе из инжектора по сравнению с идеальными условиями.
Реальные минимально возможные размеры горловины КС прсвьшгают размеры, полученные при иде. альных условиях. Кроме того, неполная конденсация пара в КС повышает в ней статическое давление, уменьшая тем самым полный импульс смеси на Выходе из КС, поннжает полное лавление на З00 Глава 3. Йарожидкое(яыр я варогазожяяаосгяьж СА (инжекторы) выходе нз инжектора и его КПД, Недостаточная конденсация пара и КС может вообще не позволить СА работать в режиме инжектора. Идеальная модель расчета инжектора этОГО не у чнтывает. Параметры смеси в выходном сечении КС инжектора на режиме максимального противодавлення в предположении, что после скачка уплотнения нулевой протяженности, расположенно~ о в горловине КС, те ег жидкость, можно определить из следучощнх уравнений: Р- с )) ('+и) рж'ж:; рог"г~ ) рж'ж~ х(р — 1)(1+а) -(1+ К) Гс„, ); (5.6) 1 ' А' 1 1;.', Ргь ) С.
(1+К 1+ К 2 р. Уравнения (5.5) — (5.7) получены, как н основные уравнения эжекцни, из травнений сохранения массы, количества движения и знергии при принятых выше для идеальной модели допущениях, С1зеднее нормальное дйвленне ~, „„ на стоике КС п)зи расчете счнтйьот равным давлениго насыщенййх паров рабочей жидкости Р при ее температуре Т. з за скачком уплотнения 1134, 136). Напомним, чзо входящие в уравнение 15.6) скорости истечения й КС жидкостного и газообразного потоков должны быть умножены на соответству|ощне косинусы у~до~ ме~ду осами сопл и КС в случйе их непйраллельностн, Полное давление торможения смеси в выходном сечении КС инжектора определяется из уравнения Бернулли: гь Рг' +рж гь Полное давление па выходе нз инжектора р„', отличается от Р,:, потеряьщ в днффузоре ,,7, Заанонмоетн а,тя нднваижунбого расчета инжентооа гз гя ~ 3~» где ч л — коэффициент сопротивления диффуэора.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
