Водоснабжение и отопление

Топливо, топки, котельные установки

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

При описании схемы котельной установки пояснялись физические причины, вызывающие циркуляцию пароводяного потока в паровом котле. Там же отмечалось значение циркуляции в смысле облегчения вывода пара к зеркалу испарения.

В котлах цилиндрических, жаротрубных и с дымогарными трубами циркуляция пароводяного потока происходит хаотично. Организовать циркуляцию удается только в водотрубных котлах, где могут быть выделены и рассчитаны отдельные циркуляционные контуры.

Простейшая схема так называемого циркуляционного контура. В сосуд наливается вода, причем левое колено U-образной трубки подогревают, образуется пар; удельный вес смеси пара и воды будет меньше по сравнению с удельным весом в правом колене. Жидкость в подобных уеловиях не будет находиться в состоянии равновесия. Например, в сечении А — А давление слева будет меньше, чем справа, — начнется движение, которое и носит название циркуляции. Пар выделится с зеркала испарения, удаляясь далее из сосуда, а на его место в таком же количестве по весу поступит питательная вода.

Для расчетов циркуляции решают два уравнения. Первое—выражает материальный баланс, второе — баланс сил.

Пар, образующийся в подъемном участке контура, движетея быстрее воды. Это относительное движение и вызывает затрату энергии Л/7уск. Пока еще не найдено методов подсчетов указанного сопротивления, и с целью включения в задачу расчетов по циркуляции экспериментальных сведений вводится понятие о полезном движущем напоре

 Определение Л/пол зависит от ряда факторов, в том числе от интенсивности теплопередачи, конфигурации профиля, давления пара и пр. Изложение теоретических и экспериментальных сведений, входящих в основу определения Д/пол, а также гидравлических сопротивлений опускных и подъемных участков контура приводится в соответствующих книгах. В данном случае освещается только принципиальная сторона подобных расчетов.

В циркуляционном контуре котла имеется большое количество параллельно работающих труб, причем условия их работы не могут быть в силу ряда причин совершенно идентичны.

Чтобы обеспечить бесперебойную циркуляцию во всех трубах параллельно работающих контуров и не вызвать в каком-нибудь из них опрокидывания циркуляции, необходимо увеличить скорость движения воды по контуру, что обеспечивается определенной кратностью циркуляции К.

Обычно кратность циркуляции выбирается в пределах 10— 50 и при малой тепловой нагрузке труб значительно больше 200-300.

Анализируя данные по расчету циркуляции, выясняется значение высоты контура. С ее уменьшением будет падать кратность циркуляции, повысить которую можно 'будет только за счет увеличения диаметра труб и уменьшения их длины, что будет влиять на повышение расхода металла.

При изложении теории циркуляции было упомянуто о возможности опрокидывания циркуляционного потока. В подобном случае могут получиться такие соотношения между скоростями движения воды и шара, что в подъемных трубах образуется паровой мешок, застой пара, что может вызвать перегревание стенки трубы и ее разрыв из-за плохого отвода тепла. Такие явления могут возникнуть в случаях обогревания отходящими газами опускных участков контура при пониженных скоростях движения в них водяного потока. Чтобы лучше обеспечить бесперебойность работы циркуляционных контуров, в современных крупных котлоагрегатах опускные трубы выносят из пределов газохода Это увеличивает расход металла, не используемого в качестве поверхностей нагрева, но зато обеспечивает надежность эксплуатации.