Основы и методика расчета циркуляции
Целью расчета естественной циркуляции является определение количественных характеристик циркуляции: скорости ш0 и кратности циркуляции и
, а также недогрева до кипения
. Если полученные расчетом значения
,
и
удовлетворяют рекомендациям, выработанным практикой, то можно определить истинную площадь проходного сечения опускных труб для прохода в них воды в количестве
при
.
Расчет циркуляции выполняют для котла готовой конструкции после завершения теплового расчета.
На примере простейшего контура циркуляции, состоящего из одного ряда подъемных и одного ряда опускных труб (см. рис. 4.4), рассмотрим основной принцип расчета. Его выполняют методом последовательных приближений. В ходе расчета решаются два уравнения: основное уравнение циркуляции и уравнение материального баланса
.
Основное уравнение циркуляции решается графоаналитическим методом. Для этого задают три значения кратности циркуляции в контуре и по формуле
определяют три значения расхода воды в опускных трубах. Здесь расход пара, или паропроизводительность,
, где Q – тепловосприятие обогреваемого подъемного ряда;
– скрытая теплота парообразования при дaвлeнии в котле.
По уравнению (4.26), зная находят три значения недогрева воды до кипения в верхнем барабане
.
![]() |
Рис. 4.5. Гидравлические характеристики подъемных (а),
опускных (б) труб и графическое решение уравнений
циркуляции применительно к однорядному контуру (в)
Для каждого определяют скорость воды в опускных трубах
, где
– принятая площадь сечения опускных труб. Пользуясь уравнением (4.22), находят гидравлическое сопротивление в опускных трубах
и строят графическую зависимость
, которая называется гидравлической характеристикой опускных труб (Рис. 4.5, б).
Затем определяют три значения скорости циркуляции , где
– расход воды в трубах обогреваемого подъемного ряда;
– площадь сечения труб подъемного ряда. Далее по уравнению (4.22) вычисляют три значения гидравлического сопротивления в подъемных трубах
или
. При этом учитывается наличие пара в потоке и его влияние на
.
Теперь можно определить три значения движущего напора . Высота паросодержащей части труб подъемного ряда
снимается с чертежа, если известна высота эконо-майзерного участка
. Величины
и
определяют по специальным методикам в зависимости от известных
и
(или
).
В конце расчета находят три значения полезного напора и строят график зависимости
, который называется циркуляционной характеристикой подъемных труб (Рис. 4.5, а). Эта характеристика имеет падающий характер, так как с ростом
количество пара, производимого в подъемных трубах при постоянном их обогреве, уменьшается, а следовательно, уменьшается и высота паросодержащей части труб
, увеличивается плотность смеси
и снижается движущий напор
. Хотя
с уменьшением паропроизводительности тоже уменьшается, однако
снижается сильнее, чем
, и значение
с увеличением
уменьшается.
Для решения основного уравнения циркуляции и уравнения материального баланса надо совместить графики, изображенные на рис. 4.5, а и 4.5, б (см. рис. 4.5, в). Тогда в точке пересечения М кривых и
, называемой рабочей точкой, выполняются необходимые условия:
и
. Расчет окончен.
По этим данным можно определить кратность циркуляции , скорость циркуляции
и расчетную площадь сечения опускных труб
, необходимую для пропуска воды
при
.
В котлах имеется несколько подъемных рядов, замыкающихся на единый необогреваемый опуск. Это не меняет существа расчета. Вначале рассчитывают каждый подъемный ряд (как это делалось выше), а потом объединяют данные и строят единую циркуляционную характеристику всех подъемных труб . Ее пересечение с кривой
определяет единую рабочую точку М для многорядного контура циркуляции. При этом создается возможность рассчитать значения К и
для каждого подъемного ряда.
Дата добавления: 2017-06-13; просмотров: 1720;