Течение влажного пара в турбинных решетках ,(коэффициент скольжения. дисперсность влаги, доля крупно дисперсной влаги)

⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 18Следующая ⇒

Потери от влажности возникают в ступенях турбины, через которые течет влажный пар. Для конденсационных турбин ТЭЦ — это последние ступени, для турбин АЭС, работающих на насыщенном или слабоперегретом паре — это практически все ступени турбины.

Влажный пар в отличие от перегретого является двухфазной средой, т.е. в сухом насыщенном паре (газовая фаза) взвешены частицы влаги (жидкая фаза). Так как скорость капель влаги на выходе из сопловой решетки в абсолютном движении мала, относительная скорость капель на входе в рабочие лопатки направлена под большим углом к входной кромке рабочей лопатки и относительно большая по значению. При ударе капель влаги о входную кромку лопатки со стороны ее спинки создается тормозной момент на роторе и возникают потери энергии в ступени. При ударе капель влаги о входную кромку в материале лопаток возникает разрушение, называемое эрозионным износом .

Отношение скорости капель влаги к скорости пара С_1вл/С₁ называется коэффициентом скольжения. Для потока в турбинной ступени при течении влажного пара можно построить треугольники скоростей как для паровой фазы, так и для капель влаги .

Рис. 3.28. Взаимодействие частиц влаги с рабочими лопатками:

1. При расширении пара от перегретого состояния вблизи линии насыщения (х - 1,0) возможно явление его переохлаждения. Расширение пара с переохлаждением характеризуется тем, что в нем не возникают капли влаги, нет конденсации, которая должна бы возникнуть. Переохлажденный пар находится в неустойчивом, так называемом метастабильном состоянии, когда температура пара ниже температуры насыщения для давления, при котором находится пар.

2. При некотором предельном переохлаждении пар из метастабильного состояния переходит в равновесное с конденсацией части пара и образованием мелкодисперсной влаги. В режимах когда число М близко к 1, наблюдается появление адиабатных скачков уплотнения, которые могут быть стационарными и нестационарными..

3. В результате оседания капель влаги на поверхностях лопаток и на торцевых стенках канала образуется жидкая пленка, которая взаим-т с пограничным слоем, повышая потери энергии в потоке. Жидкая пленка, стекая с выходных кромок, дробится и генерирует крупные капли(крупнодисперсная влага).

4. Траектории движения капель влаги зависит от их крупности. Мелкие капли (1...5 мкм) следуют линиям тока паровой фазы.

17. Основные элементы конденсационного устройства паротурбинной установки.Цель отсасывания воздушно- паровой смеси из конденсатора. Изменение параметров от входа пара до поверхности конденсата.

Конденсационная установка паровой турбины состоит из собственно конденсатора и дополнительных устройств, обеспечивающих его работу (рис. 8.1). Конденсатные насосы служат для откачки из нижней части конденсатора / конденсата и подачи его в систему регенеративного подогрева питательной воды. Воздухоотсасывающие устройства предназначены для удаления воздуха, поступающего в турбину и конденсатор вместе с паром и через неплотности фланцевых соединений, концевые уплотнения и др.

Он состоит из корпуса, торцевые стороны которого закрыты трубными досками. Передняя водяная камера разделяется горизонтальной перегородкой, которая делит все конденсаторные трубки на две секции, образующие так называемые «ходы» воды (на схеме два хода). Вода поступает в водяную камеру через патрубок .В задней камере вода переходит во вторую (верхнюю) секцию трубок. По трубкам этой секции вода идет в обратном направлении, попадает в переднюю камеру и через выходной патрубок удаляется из конденсатора. Число ходов воды бывает от одного до четырех, в соответствии с чем устанавливается число разделительных перегородок в водяных камерах.

Присутствие воздуха в конденсаторе отражает-ся на тепловых процесс-сах, происходящих в нем. Рассмотрим влия-ние присосов воздуха на распределение пар-циальных давлений в конденсаторе. Предположим, что в коденсатор при установившемся режиме поступает пар ( G_K ) и воздух ( G_B ) при давлении р_к. Применяя закон Дальтона к движущейся в конденсаторе паровоздушной смеси, имеем Рк=Рп+Рв*>

где р_и,р_в— парциальные давления пара и воздуха в паровоздушной смеси.

При входе в конденсатор относительное содержание воздуха очень мало и парциальное давление пара Р_п практически оказывается равным давлению в конденсаторе р_к. По мере движения паровоздушной смеси через конденсатор к месту отсоса пар конденсируется и относительное содержание воздуха £ растет. Вместе с тем давление в зоне отсоса меньше, чем на входе в конденсатор (р'_к<р_к) Разность давлений на входе в конденсатор и выходе из него Δр_к= р_к -р'_кназывается паровым сопротивлением конденсатора.

Поскольку условия теплопередачи в начальной и конечной стадиях процесса конденсации различны, то для каждой из них в конденсаторе имеется своя теплообменная поверхность, сконструированная с учетом присущих ей особенностей: зона массовой конденсации, обеспечивающая протекание первого этапа процесса, при котором конденсируется основная масса пара при ничтожно малом изменении температуры, и воздухоохладитель, предназначенный для снижения количества отсасываемого пара в паровоздушной смеси.

18.Тепловой расчет конденсатора…

Потери теплоты корпусом конденсатора в результате излучения в окружающую среду вследствие низких температур ничтожны. Поэтому можно считать, что практически вся теплота, освобождающаяся при конденсации пара, передается охлаждающей воде. Тогда баланс теплоты поверхностного конденсатора может быть составлен в виде Q_K=G_k(h_k-h_k¹)=W(t₂_B-t₁_B)c_B

где h_к — энтальпия пара, поступающего в конденсатор, кДж/кг; h'_к = с_вt_к — энтальпия конденсата, кДж/кг; с_в = 4,19 кДж/(кг*К) — теплоемкость воды; W—расход охлаждающей воды, кг/с; t_1в, t _2в—температуры охлаждающей воды на входе в конденсатор и выходе из него, °С

Задачей теплового расчета конденсатора является определение площади поверхности теплопередачи, необходимой для достижения заданного давления на выходе из турбины.

Точность теплового расчета конденсатора определяется достоверностью оценки коэффициента теплопередачи к, зависящего от многих факторов, характеризующих условия работы конденсатора, основными из которых являются: паровая нагрузка конденсатора, скорость движения воды в трубах, температура охлаждающей воды, диаметр трубок, число ходов конденсатора, состояние плотности вакуумной системы, состояние охлаждающей поверхности и др.

формула Л. Д. Бермана, составленная на основании испытаний промышленных конденсаторов и учитывающая взаимосвязь и влияние на коэффициент теплопередачи различных факторов:

где а — коэффициент чистоты, учитывающий влияние загрязнения поверхности (а = 0,65 ... 0,85); х = = 0,12а(1 + 0,15 /1 _в); w_B— скорость охлаждающей

воды в трубках (и>_в = 1,5 ... 2,5 м/с); d ₂— внутренний диаметр трубок, мм;

Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 329; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 3 456 7 8 9 10 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!