р (1067700), страница 24
Текст из файла (страница 24)
Рост температуры также увеличивает растворимость большинства веществ (кроме оксидов железа, имеющих отрицательный коэффициент растворимости) в перегретом паре. Однако при постоянном давлении рост температуры приводит к уменьшению плотности пара, и поэтому растворимость в этом случае может иметь минимум. Количественные соотношения, характеризующие растворение в перегретом паре различных веществ, имеют внд С =ХС (р )ш, (9.5) где К и и т — постоянные величины, зависящие от температуры пара и физико-химических свойств вещества; р,— плотность перегретого пара, кг1мз [р =!(р, Т,)].
й 9.4. МЕХАНИЧЕСКИЙ УНОС ПРИМЕСЕЙ С НАСЫЩЕННЫМ ПАРОМ Механический упос примесей с насыщенным паром имеет место только в ПГ с многократной циркуляцией. Он заключается в механическом уносе паровыми струями капельной влаги при выходе пара с зеркала испарения. Вместе с водяной фазой в пар поступают и растворенные в ней примеси, 7з .!зт Вещества, находящиеся в парогенераторной воде в виде шлама, из водяного объема ПГ не выносятся.
Растворы веществ в парогенераторной воде характеризуются равномерностью концентраций в верхней части водяного объема. Это предопределяет равенство концентраций отдельных веществ как в унесенной паром влаге, так и в парогенераториой воде.
В связи с этим можно записать С 6 =С /6, (9.6) где С,о н С, — суммарная масса всех примесей соответственно в парогенераторной воде и в воде, унесенной из сепарационного объема насыщенным паром, мг; 6,о и 6,„— соответственно масса парогенераторной воды и воды, унесенной с паром, кг. Массовая доля всех примесей в паре сл'и, мг/кг, с~" = С /(6 +6„,). (9.7) При подстановке в (9.7) значения С,„из (9.6) получим веж ОваОвл Овл Оса (9.8) (о„+о )о.а (о,+о 1 о„' где 6, /(6в+6, ) — отношение массы влаги, содержащейся в насыщенном паре, к суммарной массе влажного пара, называемое влажностью пара от (иногда влажность пара го выражают в про- центах); С,о/6оо †общ концентрация примесей в парогенера- торной воде, мг/кг.
Следовательно, (9.8) можно записать в виде с„" = гос, ". (9.9) Сопоставляя (9.1) и (9.9), легко установить, что коэффициент механического выноса веществ численно равен влажности пара, выходящего из парового объема испарителя (сепарационного барабана). Такое положение имеет место при правильной организации гидродинамики водяного объема (сепарацнонного барабана), что обеспечивает равномерность концентрации всех примесей по всему водяному объему и, что особенно важно, в его верхней части. Таким образом, закономерности механического уноса примесей, которые необходимо знать для обеспечения требуемой чистоты пара, определяются условиями осушки выходящего из сепарационного объема насыщенного пара.
Прн принятых параметрах и конструкционных характеристиках сепарацнонного объема влажность пара, поступающего в паровое пространство, а следовательно, и количество примесей, механиче-,,''! сии уносимых насьпценным паром, увеличиваются с ростом произ-,:::„-:' водительности ПГ (а следовательно, с увеличением гомо и гг,), е' уменьшением высоты парового объема. Влияние содержания примесей парогенераторной воды на их содержание в паре при механическом уносе в общем случае может 194 сп Ч Вар а) с свр скв вт ве св с св Рнс. 9.2. Зависимость основных факторов, влняюпгях на солесодержание пара. от солесодержания воды для разных нагрузок зеркала испарения: ввавцвиов1цсиь — вива] проявляться через ряд факторов.
Основным нз них является прямая связь с, и с,. (9,9)1, В принципе, с может оказать влияние на высоту парового объема, однако это может иметь место при тах называемом набухании водяного объема при существенном значении с„которого в современных ПГ практически быть не может. Объяснить явление набухания водяного объема можно следующим образом: высота действительного уровня воды над нижним штуцером водомерного прибора (стекла Ня„ м) определяется уровнем, измеряемым водомерным стеклом, Н, м: Н.'= Нв(1 — р р). (9.10) Истинное паросодержанне при барботаже пара через водяной объем 1ра,р имеет зависимость от солесодержания* воды.
Если с, выше, то и тро,р прн прочих равных условиях будет выше. Это объясняется увеличением поверхностного натяжения о растворов при росте нх концентрации. При увеличении поверхностного натяжения среды„из которой получается пар, уменьшаются размеры паровых пузырей и скорость прохода их через водяной объем. Уменьшение скорости движения паровой фазы приводит к увеличению трпвр уменьшению Нл, и в итоге — к увеличению механического уноса влаги. На рис, 9.2, а представлена качественная зависимость ~ровр= =/(с,), для которой можно выделить три области. Первая область малого влияния с, на ~ра,р имеет место при питании ПГ обессоленной водой, что наиболее приемлемо для условий АЭС, где, ках Уже говоРилось, Реального влиЯниЯ св на Нлв ие бУдет.
Вторая область — область резкого изменения <рбвр с ростом с,— может иметь место в ПГ ТЭС при питании добавочной водой, подготовленной по упрощенным схемам. Третья область — область практического отсутствия влияния большого солесодержания на " Под термином «солесодержанне» здесь и в некоторых случаях в дальнейшем понимается суммарное содержание в воде всех нелетучих примесей. Применяется ои только в целях более удобного изложения.
7в 199 <ра р — показывает существование предельной возможности влияния а на формирование паровых пузырей в процессе парообразования. Повышение поверхностного натяжения водных растворов при росте их концентрации вызывает утопение водяных оболочек паровых пузырей. При входе в паровой объем водяная пленка парового пузыря разрывается. Очевидно, чем тоньше водяная пленка, тем большее число мелких водяных капель образуется при ее разрыве и паровом объеме. Чем мельче водяные капли, тем легче они уносятся паром, покидающим паровой объем. Изложенное выше говорит о том, что механический унос примесей с паром следует рассматривать как достаточно сложное сочетание процессов гидродинамики и физико-химических. Из рис.
9.2, б виден характер суммарного влияния рассмотренных выше факторов, связанных с содержанием примесей в парогеператорной воде на влажность пара для различных схем водного режима ПГ. Зависимость влажности пара ы=)(с,) также может иметь три характерные области изменения, определяемые влиянием поддерживаемой в ПГ с, на о и ~рз,р. При изменении солесодержания от пуля (полностью обессоленная вода) до некоторого значения с7', называемого критическим солесодержанием, влажность пара практически не зависит от с,. Переход на работу с водой, для которой с ) ьлэ, приведет к значительному росту в. Для ПГ одних и тех же параметров и при одинаковых схемах водного режима величина сч' уменьшается при увеличении нагрузки зеркала испарения, уменьшении высоты парового объема нспарителя.
При повышении параметров ПГ при прочих равных условиях АР повышается. Зависимость содержания примесей в насыщенном паре с от механического унося влаги, очевидно, должна определяться выражением ы=)(с,). Опыт эксплуатации ПГ ТЭС это подтверждает На рнс. 9.2, и представлена зависимость с =1(с,) для двух различных паропроизводнтельностей ПГ (нагрузок зеркала испарения )гм и 11,э). В области изменения солесодержания парогенераторной воды 0 — схе количество примесей в паре нарастает пропорционально с, (в=сопз1). При работе испарителя в условиях с„)с',~' переход примесей в пар резко возрастает — это соответствует второй области зависимости в=1(с,), ПГ АЭС в области сэ ) с,"~ не работают.
В настоящее время не следует предполагать таких режимов и для ПГ ТЭС, Необходимо представлять характер влияния па механический унос примесей паром (а следовательно, и на влажность пара) паропроизводительпости ПГ. С ростом паропроизводнтельности растут нагрузки зеркала испарения, скорости пара в паровом объеме и в любом дополнительно примененном сепарацнонном устройстве Влажность пара возрастает с ростом нагрузки в соответствии с закономерностью (9.11) 196 где А — коэффициент, зависящий от конструкционных характеристик сепарацнонного устройства, физических свойств воды и пара; 0 — паровая нагрузка сепарационного устройства, кг(с; лт — показатель степени, определяемый экспериментально для разных диапазонов нагрузки ПГ.
! Для условий работы сепарационного барабана, а также сепарационного объе- Иэ, ч(с ма ПГ с погруженной поверхностью на- р„ь 9З Зависимость грева влажность пара можно выразить влажности пара от пгоазчерез нагрузку зеркала испарения или зодательаоста П1 приведенную скорость пара, отнесенную к плошади зеркала испарения: тЖ) (9.12) ы = Аа (ьэо)™. Зависимость влажности пара от приведенной скорости представлена на рис. 9.3.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
