Почему гидравлическая характеристика парообразующих труб многозначна.

Гидравлическая устойчивость потока описывается гидравлической характеристикой, выражающей связь между расходом рабочей среды G и полным перепадом давления , возникающим при ее движении: = f(G).

Гидравлическая характеристика может быть однозначна, если общему перепаду Р в системе труб отвечает таким образом один расход рабочей среды и многозначной, когда общему перепаду Р соответствует 2 и более различных расхода.

Природа неоднозначности гидравлической характеристики: изменение теплофизических свойств рабочей среды – уд. объема при переходе от одного расхода к другому и влияние нивелирного напора. Положение осложняется еще тем, что влияние нивелирного напора различно при подъемном и опускном движении среды.

При опускном движении гидравлическое сопротивление (положительно), а нивелирный напор Рнив способствует движению, поэтому (-), в связи с чем перепад давления между коллекторами определяется их разностью = -

При опускном движении имеет место неустойчивость в расходе рабочей среды: одному значению перепада соответствуют 2 резко различных расхода, т.е. в восходящем потоке улучшает гидравлическую характеристику, при опускном ухудшает ее.

Все это приводит к сложным аналитическим зависимостям, которые представляют графически для каждого конкретного объекта: гидравлическая схема, геометрические параметры трубной системы, давление, энтальпия рабочей среды на входе.

Вопрос № 220

Полная гидравлическая характеристика парообразующих труб. Застой и опрокидывание циркуляции. Критерии надежности циркуляции.

Полная гидравлическая характеристика парообразующей трубы выражает зависимость полезного напора циркуляции от расхода и включает подъемное и опускное движение рабочей среды.

Заштрихованная область на рисунке – участок, где вероятен застой или опрокидывание циркуляции.

Правая –подъемное, левая –опускное.

. На полезный напор циркуляции большое влияние оказывает относительная скорость пара.

Застоем циркуляции называют такой режим, при котором скорость циркуляции близка к нулю и пузырьки пара, отрываясь от стенки трубы, всплывают (барботируют) в почти неподвижной воде. Застой циркуляции может возникнуть лишь в слабообогреваемых трубах таких контуров циркуляции, в которых па­роводяная смесь подведена в бара­бан ниже уровня воды в нем.

При подводе труб в пар объем в условиях очень медленного движения в них воды полезный напор недостаточен для преодоления сопротивления опускных труб и подъема среза до высшей отметки подъемных труб контура. В этих условиях в них образуется своб. уровень воды. Процесс перехода от свободного движения у опускному проходу через нулевую скорость и называется опрокидыванием циркуляции.

Опрокидывание циркуляции ха­рактеризует режим, при котором в слабообогреваемых трубах вода с восходящего движения переходит на опускное, а пар в зависимости от скорости набегающей на паровой пузырь воды и скорости барботажа (подъема) его в воде может дви­гаться вверх либо увлекаться пото­ком воды вниз. При этом паровые пузыри могут задерживаться у стен­ки и образовывать более крупные скопления — «паровые пробки», ве­дущие к перегреву металла.

Надежность циркуляции контуров проверяется по критериям надежности.

Проверка отсутствия нарушения циркуляции выполняется для труб с наименьшим обогревом (с учетом 10 % заноса). Производят проверку

застоя циркуляции: ;

Опрокидывание циркуляции: ;

Свободного уровня: , где - потеря на подъем смеси выше уровня воды в барабане.

Вопрос № 221