22.Нивелирная составляющая перепада давления при движении пароводяной смеси.

Нивелирная составляющая , т.е. перепад напора для подъёма жидкости на высоту при постоянной её плотности, равен разности гидростатических давлений в двух сечениях канала или давлению столба жидкости высотой : где истинная плотность пароводяной смеси .

.

МОДУЛЬ 2

1.Причины возникновения движущего напора в циркуляционном контуре

Так как плотность воды в опускных трубах выше, чем пароводяной смеси в подъемных, то в контуре возникает естественная циркуляция, поддерживаемая за счет непрерывного подвода тепла и непрерывного разделения воды и пара в барабане

!!!!Подводят тепловой поток происходит повышение температуры, начинается генерация пара, уменьшается плотность среды и происходит ее движение.

Причиной движения в контуре является разница плотностей в опускной и в подъемной системах.!!!

2.Движущий напор циркуляции.

Движущий напор – разность нивелирных напоров опускной и подъемной системах. S_дв= ^оп- ^под

Движущий напор циркуляции будет тем выше, чем больше обогрев контура (больше истинное объемное паросодержание и высота паросодержащего участка ), высота контура Н и чем ниже давление в барабане (больше разница плотностей воды и пара на линии насыщения).

3.Как увеличить расход среды в циркуляционном контуре?

Если необходимо увеличить паропроизводительность или увеличить расход, то это можно достичь за счет увеличения подведенной теплоты.

4.На что тратится движущий напор циркуляции?

Движущий напор тратится на преодоление гидравлических сопротивлений по всему замкнутому контуру.

5.Как давление в барабане влияет на движущий напор?

С увеличением давления в барабане уменьшается движущий напор, так как разность плотностей уменьшается, энтальпия i^’ увеличивается, высота экономайзерного участка h_эк увеличивается, высота паросодержащего участка h_пар уменьшается и уменьшается величина φ.

6.Влияние плотности теплового потока в подъемных трубах на движущий напор.

С увеличением количества теплоты, увеличивается величина Δi , увеличивается χ и увеличивается φ. Уменьшается высота экономайзерного участка, увеличивается высота паросодержащего участка h_{пар ,} увеличивается величина φ в результате увеличится движущий напор.

7.Влияние конструктивных и режимных факторов на движущий напор.

С увеличением высоты контура увеличивается высота паросодержащего участка и увеличится движущий напор. При 100% работе котла тепловой поток max т.е. Δi max

8.Причины появления экономайзерного участка.

Причины : в барабан котла может поступать вода недогретая до состояния насыщения i_эк^” < i^{’ при} P_Б На входе в опускную систему поступает среда с i_б < i^{’ при} P_Б ; i^{’ при} P_Б - i_б = Δi_б - недогрев воды в барабане поступающий в циркуляционную систему. Причиной является исходный недогрев воды Δi_н = i^{’ при} P_Б - i_эк^”. В большинстве случаев давление в точке закипания превышает давление в барабане, т.е. независимо от того будит ли в барабан подаваться недогретая вода или недогрев будет отсутствовать – экономайзерный участок будет всегда, т.к. P_тз > P_б

9.Может ли появиться экономайзерный участок при отсутствии исходного недогрева воды, поступающей в барабан? ^”. В большинстве случаев давление в точке закипания превышает давление в барабане, т.е. независимо от того будит ли в барабан подаваться недогретая вода или недогрев будет отсутствовать – экономайзерный участок будет всегда, т.к. P_тз > P_б

10.Будет ли экономайзерный участок, если в барабан из экономайзера будет поступать парово­дяная смесь? h_эк отсутствует i_эк=0 т.е. отсутствует недогрев ….?

11.Недогрев воды в барабане. Его связь с исходным недогревом.

Недогрев воды в барабане – разница энтальпий воды на линии насыщения при давлении в барабане и котловой воды, поступающей в опускную систему : . Этот недогрев связан с исходным недогревом соотношением: , где k – кратность циркуляции, ; – энтальпия воды, поступающей в барабан после экономайзера, кДж/кг.

12.Как экономайзерный участок зависит от циркуляционного расхода?

Высота экономайзерного участка неоднозначно зависит от расхода. Сначала увеличивается, а потом уменьшается.

при D ; две области 1и2 на практике реализуется 1 область графика в которо с ростом циркуляции расхода увеличивается высота экономайзерного участка. 2- возникает в циркуляционных контурах с большими плотностями теплового потока и при больших сопротивления труб опускной системе.

13.Влияние высоты контура на высоту экономайзерного участка.

Увеличивается давление в точке закипания, энтальпия в точке закипания будет увеличиваться по отношению энтальпии насыщенной воды в барабане. Высота контура увеличивается -увеличивается высота экономайзерного участка.

14.Влияние тепловосприятия на обогреваемых участках на высоту экономайзерного участка.

С увеличением тепловосприятия уменьшается экономайзерный участок.

15.Влияние гидравлического сопротивления опускной системы на высоту экономайзерного участка. Чем больше тем меньше h_эк это видно из уравнения

16.Влияние обогрева опускной системы на высоту экономайзерного участка. Подогретая вода быстрее испариться, h_эк уменьшится

17.Кратность циркуляции. Ее значения для паровых котлов среднего и высокого давления.

Кратность циркуляции величина обратная паросодержанию.

кратность циркуляции В трубах циркул .контура проходят расход воды в кратнось раз больше чем паропроизводительность; средние 3-4 МПа к=30-40, высокие 14 МПа к=6-10

18.Почему в экранах топки барабанных котлов можно организовать движение среды одним ходом?

Кратность показывает что расход циркуляции в кратность раз больше чем паропроизводительность пара. Учитывая что кратность в барабанных котлах большая удается организовать движение среды в парообразующих экранах одним ходом по всем трубам контура.

19.В каких случаях при расчете высоты экономайзерного участка можно не учитывать недогрев воды в барабане?

При расчете соленого отсека недогрев воды в барабане не учитывается.

20.Недогрев воды в чистом и соленом отсеках барабана.

можно пренебречь недогревом воды в соленом отсеке.

21.Минимальное значение кратности циркуляции.

Кратность циркуляции должно быть всегда больше 4-6

22.Полезный напор циркуляции. На что он тратится?

Полезный напор – разница между движущим напором и гидравлическим сопротивлением подъемной системы. S_пол = S_дв – ΔP^под Он тратится на преодоление сопротивления в опускной системе.

23.Влияние сопротивления труб подъемной системы на полезный напор.

S_пол = S_дв – ΔP^под

24.Может ли полезный напор быть отрицательным?

Отрицательная ветвь характеристики может реализо­вываться лишь в

нескольких (слабо­обогреваемых) трубах контура, при этом в опускных трубах вода по-преж­нему идет вниз и в большинстве подъ­емных труб – вверх. Полезный напор элемента при этом одинаков для всех труб и соответствует полезному напору, созданному большинством труб элемента. Изменение направления движения в слабообогреваемых трубах приводит к изменению зависимости, описывающей вид циркуляционной характеристики в области отрицательных расходов:

2

Sпол

5.Изменение полезного напора циркуляции от расхода среды в области прямого движения.

У меньшается

G

26.Как проскальзывание фаз влияет на полезный напор при изменении расхода?

В положительном направлении движение потока при проскальзывании паросодиржания уменьшается и плотность увиличивается полезный напор уменьшается

27.Влияние гидравлического сопротивления подъемной системы на полезный напор в области отрицательных расходов

Поэтому в области D < 0 циркуляцион ная характеристика имеет точку минимума, в которой полезный напор будет равен полезному напору при опрокидывании .На существенное влияние оказывает . С ростом увеличивается полезный напор опрокидывания.

28.От каких факторов зависит точка минимума циркуляционной характеристики контура?

Поэтому в области D < 0 циркуляцион ная характеристика имеет точку минимума, в которой полезный напор будет равен полезному напору при опрокидывании .На существенное влияние оказывает . С ростом увеличивается полезный напор опрокидывания.

29.Почему появляется область многозначности циркуляционной характеристики контура?

Под апериодической неустойчивостью понимают изменение расходов в параллельных трубах элемента, вызванное наличием зон многозначности их гидравлических характеристик.

При многозначности Г.Х. одному перепаду давления соответствует несколько значений расходов.

Природа многозначности связана с изменение плотности среды вдоль трубы и с влиянием нивелирной составляющей перепада давления. Наиболее сильное изменение плотности имеет место в парообразующих поверхностях нагрева, включающих экономайзерные участки, а при СКД в поверхностях нагрева, включающих область ЗБТ.

30.Как рассчитать простой циркуляционный контур?

Под простым ц.к. понимается контур с последовательным соединением элементов. Расход одинаков во всех элементах. На каждом элементе рассчитывается полезный напор для этого задаются несколькими расходами или скоростями циркуляции. Рассчитываем высоту экономайзерного участка и находим параметры i W W φ β S_дв ΔP^под S_пол . Строят зависимость циркуляционную характеристику.

31.Как изменится циркуляционный расход, если изменить сопротивление в опускной (подъемной) системе?

32.Как построить эквивалентную циркуляционную характеристику сложного циркуляционного контура?

Циркуляционная хар-ка эквивалентного участка строится путем сложения индивидуальных хар-к элементов при одинаковых полезных напорах.

33.Расчет сложного циркуляционного контура.

34.Влияние тепловосприятия труб подъемной системы на полезный напор.

35.Как определить расходы в ветвях сложного циркуляционного контура?

МОДУЛЬ 3

1.Что понимается под застоем циркуляции?

Под застоем понимают процессы, которые происходят в трубах контуров при расходе в них равному расходу подпитки. , пар медленно поднимается вверх,

2.В каких трубах циркуляционного контура появляется застой?

В трубах имеющий наименьший обогрев(неравномерность тепло восприятия труб в эл.). В трубах где меньшая плотность теплового потока.

3.Причины застоя циркуляции.

Неравномерность тепловых потоков по ширине панели. Повышение сопротивления труб опускной системы.

4.Возможен ли застой в контуре, у которого подъемная система выполнена из одной трубы? Неравномерность тепловосприятия в этом случе отсутствует (1 труба) . Остается сопротивление опускных труб . наверное ;))) нет ха-ха

5.Как влияет неравномерность тепловосприятия на коэффициент запаса по застою?

чем ближе к 1 тем запас по застою больше.

, , _,

6.Почему застой возникает в трубах с ослабленным обогревом?

Чем меньше обогрев трубы, тем меньше расход среды

7.Как зависит полезный напор застоя от интенсивности тепловосприятия трубы?

чем больше интенсивность тем больше

8.Какая связь между интенсивностью тепловосприятия трубы и приведенной скоростью пара в ней?

Прямо пропорционально.

9.Почему полезный напор застоя зависит от давления?

_. .

Также Р влияет плотность . НАВЕРНОЕ

10.Почему в котлах высокого давления рекомендуется уменьшать диаметр труб подъемной системы?

С уменьшением диаметра увеличивается приведенная скорость пара.

11.Изменится ли полезный напор застоя при увеличении высоты участка и почему?

С увеличением высоты участка полезный напор увеличится. увеличится коэффициент запаса по застою.

12.Как влияет на застой циркуляции участок выше уровня воды в барабане?

На участке выше уровня полезный напор уменьшается на величину ΔP_ву , коэффициент запаса по застою меньше, т.е. представляет наибольшую опасность появления застоя.

13.Причины опрокидывания циркуляции.

Наличие неравномерности обогрева труб в элементе и обязательно в слабообгреваемых трубах. Повышение сопротивления труб опускной системы.

14.Условия, необходимые для опрокидывания циркуляции.

Наличие гидравлической связи между параллельными трубами. Гидравлическая связь – все трубы выходят в коллектор занятый рабочей средой. Если S_пол > S^опрпол

15.В каких трубах возникает опрокидывания циркуляции?

Опрокидывание возможно только в трубах имеющих гидравлическую связь с остальными трубами элемента, т.е. необходимого условия для опрокидывания. В трубах с ослабленным обогревом.

16.Как влияет на коэффициент запаса по опрокидыванию сопротивление труб подъемной системы?

С увеличением ΔP_под увеличится полезный напор по опрокидыванию, коэффициент запаса увеличится.- неизвестно

Z/h- отношение полного коэф. сопротивления труб подемной сис. К ее высоте, т.е. доля полного коэф. приходяшегося на метр высоты.

17.Как отличаются высоты паросодержащих участков контура при застое и опрокидывании?

18.Объясните, к чему приводит секционирование труб в панелях циркуляционного контура.

Секционирование приводит к исключению застоя в трубах.

Из обшей панели выделяется группа слабо обогреваемых труб которая подключается самостоятельно к циркуляции контура. При этом ширина панели не меняется

19.Какими способами можно увеличить надежность работы контура по застою?

1Для повышения надежности необходимо уменьшить сопротивление труб опускной системы, путем увеличения площади опускных труб, скорость уменьшится, сопротивление уменьшится.2 Секционирование.

20.Какими способами можно увеличить надежность работы контура по опрокидыванию?

Для повышения надежности необходимо уменьшить сопротивление труб опускной системы, путем увеличения площади опускных труб, скорость уменьшится, сопротивление уменьшится.

21.От каких факторов зависит полезный напор опрокидывания?

Зависит от сопротивления труб в подъемной системе.

22.Как определить приведенную скорость пара в слабообогреваемой трубе при оценке застоя?

23.Как определить приведенную скорость пара в слабообогреваемой трубе при оценке опрокидывания?

-изменение скорости вызванное изменениями паросодержания при опускании воды в низ

24.Какие виды ухудшенного теплообмена встречаются в трубах циркуляционного контура?

Пленка жидкости уменьшается, доходит до шероховатости трубы и образуется слой жидкости равный размеру шероховатости, получается гладкая поверхность – это явление является предвестником кризиса теплообмена. Различают кризисы первого и второго рода.

25.Объясните кризис теплообмена первого рода.

На вход в элемент поступает недогретая вода, начиная с точки закипания происходит процессы парообразования. Рассмотрим условия когда плотность тепловых потоков больше, т.е. количество теплоты которое поступает от внутренней поверхности среды сразу генерируется и объединяются друг с другом. И пузырьки не успевают отходить в центр и объединяться, образуют пленку пара около внутренней поверхности. Этот режим называется обратно стрежневой. С точки зрения теплообмена это критический режим при котором резко падает интенсивность отвода теплоты от внутренней поверхности – это явление называется кризис первого рода.

26.Объясните кризис теплообмена второго рода.

Снижается сопротивление труб и т.к. слой сравнялся с шероховатостью и при увеличении паросодержания Х , оголилась стенка возникает кризис второго рода.

27.Объясните кризис гидравлического сопротивления.

28.Оценка надежности работы контура по ухудшенному теплообмену.

29.Предельные величины кратности циркуляции.

1МПа=120-150, 3-4МПа=30-40, 14МПа=6-10

30Объясните, почему при кризисе теплообмена второго рода нельзя обеспечить надежную работу контура.

Барабан котла не работают при Х_гр т.к. котловая вода содержит большое содержание соли , которая при Х_гр испаряется в трубах и оседает на них что приводит к ухудшению теплообмена и разрыву труб. Для барабан. Проверяют на наиболее обогрев трубы.

31.Почему в прямоточных котлах докритического давления можно обеспечить надежную работу труб в зоне кризиса теплообмена второго рода, а в трубах циркуляционного контура - нет.

Барабан котла не работают при Х_гр т.к. котловая вода содержит большое содержание соли , которая при Х_гр испаряется в трубах и оседает на них что приводит к ухудшению теплообмена и разрыву труб. Для барабан. Проверяют на наиболее обогрев трубы.

32.Какие мероприятия позволяют обеспечить работу труб циркуляционного контура при массовых паросодержаниях близких к граничным значениям.

33.Влияние абсолютного уровня нагрузки на надежность работы циркуляционного контура.

Циркуляц. Контур работает более надежно при нагрузках близких к номинальным. Номинальная нагрузка обеспечивает более надежную работу контура . Здесь проблемы застоя и опрокидывания могут возникать при очень больших неравномерностях тепловосприятия.

34.От каких факторов зависит высота воронки на входе в трубы опускной системы?

Высота воронки зависит от скорости в опускной системе. h_вор = А*W_оп * d_оп

35.Условие отсутствия кавитации в трубах опускной системы.

Кавитация – явление самовскипания жидкости при снижении давления. Если P_вх > P_б то вскипания не будет. Если давление падает, то происходит образование пара. Предельный случай P_вх = P_б Если P_вх < P_б возникнет кавитация.

W_оп < W^мах оп условия отсутствия кавитации.

36.Меры, устраняющие застой циркуляции.

Секционирование панели, уменьшение сопротивления труб опускной системы.

37.Меры, устраняющие опрокидывание циркуляции.

Уменьшить влияния неравномерности распределения тепловых потоков путем секционирование панели. Уменьшить сопротивления труб опускной системы.

38.Почему необходимо ограничивать скорость падения давления при нестационарных процессах в котлах?

Р =X_оп = h_эк = = -надежность циркуляц контура падает

39.Почему необходимо ограничивать скорость подъема давления при нестационарных про­цессах в котлах?

Р =i^/ h_эк = h_пар =S_дв W₀ -надежность циркуляц контура падает

МОДУЛЬ 4

1.Причины появления межвитковых пульсаций.

Для межвитковой пульсации установлены следующие закономерности:

1. Пульсации возникают в отдельных трубах элемента даже при неизменном тепловом и гидравлическом режимах котла. Они появляются в результате изменения одного из режимных параметров в элементе самопроизвольно не затухают.

2. Пульсации расходов сдвинуты по фазе в параллельных трубах таким образом, что суммарный расход и параметры среды на выходе из элемента остаются неизменными.

3. В котельных агрегатах с многократной циркуляцией, имеющих малый недогрев среды на входе (Δi₀=1÷2 ккал/кг) возникают пульсации большой частоты, как правило, не приводящие к повреждениям труб.

4.Межвитковые пульсации возникают в поверхностях нагрева, в которых имеет место сильное изменение плотности среды по длине канала (парообразующие поверхности, зона большой теплоёмкости (ЗБТ).

5. При сверхкритическом давлении межвитковые пульсации могут появляться при энтальпии среды на входе в элемент i_вх<400 ккал/кг и приращениях энтальпии в нем более 350 ккал/кг