Аэродинамики проточной

Конструктивной и технологической особенностью утилизационных теплообменников является применение трубных элементов со спирально-ленточным оребрением с помощью радиочастотной сварки, обеспечивающих высокие аэродинамические и теплотехнические характеристики, а также надежность эксплуатации. По сравнению с гладкотрубными теплообменниками рассматриваемые утилизационные теплообменники при одинаковом аэродинамическом сопротивлении обеспечивают в два раза больший удельный (на единицу массы) теплосъем.

Для использования тепла уходящих газов трубчатых подогревателей на газоперерабатывающих заводах разработан специальный малогабаритный котел-утилизатор, в котором применены трубные элементы с оребрением, приваренным с помощью радиочастотной сварки. Применение таких труб, как и в утилизационных теплообменниках, обеспечивает более высокие аэродинамические и теплотехнические характеристики по сравнению с гладкотрубными котлами-утилизаторами. При равном аэродинамическом сопротивлении они обеспечивают в два раза больший удельный теплосъем. Малые габариты таких котлов-утилизаторов позволяют устанавливать их у основания дымовых труб и исключать громоздкие газоходы обычных котлов-утилизаторов, а малое аэродинамическое сопротивление позволяет устанавливать их без дымососа, практически не ухудшая работы трубчатых подогревателей. При температуре уходящих газов 300—450°С в котле-утилизаторе вырабатывается насыщенный пар давлением 1,3 МПа.

Горелочные устройства предназначены для подачи в топку котла необходимого количества топлива и воздуха, для эффективного перемешивания топлива с воздухом при оптимальном аэродинамическом сопротивлении каналов го-релочного устройства, а также для обеспечения устойчивого воспламенения и минимального образования токсичных веществ. Компоновка горелок на котле, аэродинамическая структура потока, выдаваемого каждой горелкой, в сочетании с аэродинамикой топочного устройства должны создавать благоприятные условия для процесса горения в топке, обеспечивая минимум потерь с. механической и химической неполнотой сгорания.

3. Горелочное устройство должно обеспечить подачу необходимого количества топлива и воздуха и эффективное их перемешивание при минимальном аэродинамическом сопротивлении каналов горелочного устройства.

чивое течение при высоких скоростях газа и небольшом аэродинамическом сопротивлении. В работе О. Я. Кокорина приведены результаты исследования следующих регулярных насадок: блоков из бумажных полос, уложенных синусоидально и пропитанных смолами; блоков из бумажных полос, уложенных ромбовидно и пропитанных смолами; пакетов из пластин мипласта. Указано, что все эти насадки имеют преимущества, в частности, перед сетками из плоских капроновых нитей и керамическими кольцами Рашига. Расчет тепло- и массообмена в контактных аппаратах по методу Кокорина основан на вычислении коэффициентов явного и полного теплообмена а, а и коэффициента соотношения полной и явной теплоты:

Основной частью экономайзера является контактная камера. Ее главная задача — обеспечить развитую поверхность контакта дымовых газов и воды и, как следствие, высокую интенсивность теплообмена в единице объема при соответствующем аэродинамическом сопротивлении газового тракта. Как и контактные

Полученные в опытах данные об аэродинамическом сопротивлении насадочного слоя (рис. 11-16) свидетельствуют о значительном влиянии на него как скорости газов, так и плотности орошения.

ческого эффекта при равном аэродинамическом сопротивлении или, наоборот, получения необходимой теплопроизводительности контактной камеры при минимальном аэродинамическом сопротивлении.

5. Рассматриваемый график наглядно показывает, что применение правильной укладки колец Рашига позволяет получить заметно больший теплосъем при том же сопротивлении. Либо при том же теплосъеме можно принять большие скорости газов и снизить капитальные затраты на изготовление экономайзера при равном аэродинамическом сопротивлении.

Проведенные Свердловэнерго при участии НИИСТ испытания контактных экономайзеров на Первоуральской ТЭЦ позволили получить данные о коэффициенте теплопередачи и аэродинамическом сопротивлении в правильно уложенной насадке из колец Рашига размерами 80 X 80 X 8 мм. Необходимо подчеркнуть, что до этих испытаний данных по теплообмену и сопротивлению насадки из таких колец в условиях работы контактных экономайзеров в литературе было недостаточно. Обработка полученных результатов приведена на рис. П-51.

Научно-исследовательские и проектно-конструкторские работы последних 30—35 лет в Советском Союзе [4—24] и примерно 15—20 лет в зарубежных странах показали, что для глубокого охлаждения продуктов сгорания природного газа ниже точки росы весьма эффективны конденсационные контактные (смесительные, пленочные) теплообменники, в которых дымовые газы и нагреваемая ими жидкость (вода, водные растворы различных веществ) непосредственно соприкасаются друг с другом. Большая межфазная поверхность в единице объема и более высокая интенсивность теплообмена в условиях конденсации водяных паров из газов в этих теплообменниках обеспечивают высокое теплонапряжение в аппарате, реальную возможность охлаждения газов до 20—40 °С и практически полное использование физической теплоты продуктов сгорания и значительной части теплоты конденсации содержащихся в них водяных паров при приемлемых габаритных размерах и аэродинамическом сопротивлении агрегатов.

при сравнительно большой степени влажности у. Вместе с тем сепарация влаги может существенно снизить механические потери от влажности. Выигрыш от уменьшения этих потерь несравненно больше, чем потери теоретической работы. Поэтому сепарация влаги влечет за собой повышение к. п. д. турбины, если само влаго-улавливающее устройство не ухудшает существенно аэродинамики проточной части.

(рис. 98). Открытие же торцов лопаток на величину Д5г «# 0,15— 0,20 не вызывало заметного изменения к. п. д. ступени. Вместе с тем такое открытие торцов достаточно для значительного повышения коэффициента влагоудаления. Таким образом, с точки зрения аэродинамики проточной части нет препятствий для применения рассматриваемого способа сепарации.

Особые требования выдвигаются из условий напряженного состояния ЦНД, несмотря на то, что температура пара в нем, как правило, невысока. Видная роль ЦНД в пусковом процессе объясняется большими размерами его, высокими напряжениями в последних РК даже при стационарных режимах работы, особыми условиями аэродинамики проточной части последних ступеней и образованием влажнопаровых потоков.

Естественный отсос пара с повышенным содержанием влаги производится в местах регенеративных отборов. Такой отсос — весьма эффективное средство удаления влаги из периферийной зоны проточной части. К тому же он может быть эффективно использован и для совершенствования аэродинамики проточной части в тех местах, где без отсоса происходят срывы потока.

ЦНД. В паротурбинных установках будущего будет доминировать ЦНД. Стремление сократить число цилиндров приведет к повышению разделительного давления и росту перепада энтальпии в ЦНД. Успехи металлургии дадут возможность повысить окружные скорости и увеличить длину РНД, а достижения аэродинамики проточной части позволят выполнять принципиально новые сверхзвуковые ступени.

В первые послевоенные годы на действовавших электростанциях было установлено довольно много пред-включенных турбин типа ВР-25-1 с начальными параметрами пара 90 кГ/см2 и 500° С перед стопорным клапаном турбины. Пар из турбины типа ВР-25-1 поступает ев турбины среднего давления не с расчетной для них температурой 400° С, а с более низкой. При полной нагрузке температура пара за предвключенной турбиной составляет 360° С. Фактически эта температура несколько выше из-за пониженного внутреннего к. п. д. турбин типа ВР-25-1, но в случае улучшения аэродинамики проточной части этих турбин температура 'пара еще больше снизилась бы.

Трудность совместного расчета аэродинамики проточной части и гидравлики утечек объясняется сложностью процессов, происходящих в проточной части, а также взаимозависимостью этих процессов и процессов, обусловливающих утечки, так как меняющееся состояние рабочего тела влияет как на истечение в элементах проточной части, так и на величину и направление протечек.

улучшение аэродинамики проточной части, особенно ЦНД;

На основе достижений научных исследований в области аэродинамики проточной части, прочности металлов ЛМЗ разработал и в 1958 г. изготовил первый головной образец самой мощной для того времени в практике европейского паротурбостроения турбины типа К-200-130 мощностью 200 тыс. кет на начальные параметры пара 130 ата, 565° С и при промежуточном перегреве до 565° С с давлением в конденсаторе 0,035 ата. Турбина представляет собой трехцилиндровый агрегат (рис. 1.3).

Сравнительные испытания гаво-мазутных горелок ЦКТИ различной производительности показали, что эффективное сжигание мазута может быть обеспечено и на режимах с умеренными скоростями воздушного потока. При работе на таких режимах горелки ЦКТИ имеют аэродинамическое сопротивление по воздушному тракту около 70— 80 мм вод. ст. (при полной номинальной нагрузке), тогда как горелки конструкции ТКЗ (рис. 8-2), установленные ранее на том же котле, имели сопротивление воздушного тракта порядка 140 мм вод. ст. По данным ЦКТИ за счет такого улучшения аэродинамики проточной части горелки можно сэкономить до 7% электроэнергии, затрачиваемой на собственные нужды котла [Л. 108].

Создание же газотурбинного двигателя большой мощности с малыми габаритами и массой в сороковых годах оказалось возможным. Этому способствовали значительное улучшение аэродинамики проточной части турбины и компрессора, а также создание жаропрочных и жаростойких материалов.

Рекомендуем ознакомиться:

Адсорбция поверхностно

Адсорбционных процессов

Адсорбционного понижения

Адсорбцию органических

Агрегатах работающих

Агрегатных состояниях

Агрегатов электростанций

Агрегатов источников

Агрегатов определяют

Агрегатов различных

Меню:

Главная страница Термины