Конвективный экономайзер

на поверхности твердого тела. В отличие от процесса теплообмена, при конвекции однофазной жидкости процесс

При кипении жидкости основной поток тепла от поверхности нагрева передается жидкой фазе, так как она обладает значительно большей теплопроводностью, чем паровая. Поэтому, как и в случае конвекции однофазной жидкости, основным тепловым сопротивлением при кипении является теп новое сопротивление пограничного слоя жидкости. Однако периодический отрыв паровых пузырьков от

Механизм теплообмена при пузырьковом кипении отличается от механизма теплоотдачи при конвекции однофазной жидкости наличием дополнительного переноса массы вещества и теплоты паровыми пузырями из пограничного слоя в объем кипящей жидкости.

воздействие также на механизм процесса парообразования. Это воздействие выражается в искажении естественного угла смачивания в и срыве паровых пузырьков со стенки раньше, чем они достигнут величины/ отрывного диаметра, характерного для кипения при свободном движении. При малых скоростях циркуляции гидродинамическое воздействие на процесс кипения невелико и теплоотдача внутри труб определяется интенсивностью процесса парообразования, т. е. значением qc (рис. 13-8). При большой скорости циркуляции ее влияние значительно, а влияние qc невелико. С повышением скорости влияние qc непрерывно уменьшается и коэффициент теплобтдачи постепенно приближается к~зна-чениям, имеющим место при конвекции однофазной жидкости (т. е. без; кипения, когда

.но движется вверх в виде отдельных струй или столбов, увлекаемая • паровыми пузырьками. Нисходящее движение, компенсирующее это подъемное движение жидкости в центральной части сосуда, происходит около стенок, где количество пузырьков меньше и жидкость в среднем «тяжелее». Вследствие такой циркуляции основное количество пузырьков всплывает в восходящем потоке жидкости. Поэтому скорость их подъема относительно стенок сосуда оказывается большей, чем вычисленная по приведенным формулам для малоподвижной жидкости. Иную структуру имеет поток при кипении жидкости, недогретой до температуры насыщения (рис. 13-11). В этом случае двухфазное состояние наблюдается лишь в пристенной области. Поверхностное кипение начинается при температурном напоре Л^нач, при котором тепловой поток может быть найден из условий конвекции однофазной жидкости: С другой стороны, тепловой поток <7ктт может быть определен из-условий кипения жидкости, (см. ниже). Уравнение теплового баланса позволяет выразить искомое значение температурного напора

му режиму объемного кипения, в котором толщина пленки ЖИДКОСТРГ (представляющей основное тепловое сопротивление, как и при конвекции однофазной жидкости) имеет малую толщину, а в ядре потока движется пар с большой скоростью. Внешняя поверхность пленки имеет волнистый характер. Вследствие этого капли жидкости срываются паром и уносятся в ядро потока. По мере увеличения х пленка утончается, волнообразование и, следовательно, срыв капель прекращаются.

Выше указывалось (рис. 13-20, 13-21), что характер распределения скорости и температуры в пограничном слое при кипении является сходным с соответствующими профилями в пограничном слое при свободной конвекции однофазной жидкости. Поэтому теплоотдачу при пленочном кипении можно представить формой зависимости, которая применяется при конвекции однофазной жидкости. При турбулентном движении паровой пленки средняя теплоотдача описывается зависимостью [Л. 99]

высоты поверхности ^нагрева, а следовательно, и от расхода пара в пленке. В целом процесс оказывается во многом аналогичным свободной конвекции однофазной жидкости около вертикальных

При пленочном кипении на поверхности вертикальных труб и пластин течение пара в пленке обычно имеет турбулентный (вихревой) характер. Поверхность пленки испытывает волновые колебания, толщина пленки растет в направлении движения пара. Опыты показывают, что теплоотдача практически не зависит от высоты поверхности нагрева, а следовательно, и от расхода пара в пленке. В целом процесс оказывается во многом аналогичным свободной конвекции однофазной жидкости около вертикальных поверхностей. В данном случае подъемная сила, определяющая движение пара в пленке, определяется разностью плотностей жидкости и пара g (р'—р"). Расчет теплоотдачи в этом случае может проводиться по формуле [53 ]

/ — испаритель; // — основной пароперегреватель; /// — промежуточный пароперегреватель; / — зона конвекции однофазной жидкости; 2 — зона поверхностного кипения; 3 — зона развитого кипения; 4 — закризисная зона; 5 — зона перегрева пара в конце испарителя; в — зона перегрева пара в пароперегревателе; 7 — зона перегрева пара в промежуточном пароперегревателе

1 Зона конвекции однофазной жидкости * /" — - / (4.1); (4.2)

Конвективный экономайзер:

Конвективный экономайзер:

Наименование величин Конвективный экономайзер Подвесные трубы Дополнительный экран I участок НРЧ эконо-майзер-ный П участок НРЧ испарительный Ш участок НРЧ

В дальнейшем на первых котельных агрегатах типа ПК-38-83СП питательный узел и соответственно отбор воды на впрыски для повышения надежности системы подвесных труб были перенесены и установлены до входа в конвективный экономайзер.

Водяной конвективный экономайзер, ВРЧ и вторичный пароперегреватель выполнены двухпоточными, остальные поверхности—однопоточными.

Конвективный экономайзер выполняется из углеродистой стали марки 20, остальные поверхности нагрева — из стали 12Х'1'МФ.

Наименование величин Конвективный экономайзер НРЧ ВРЧ

/—.конвективный экономайзер; 2—настенные и потолочные экраны топкн и горизонтального газохода; 5__вынесенная переходная зона; 6 и 7 — ширмовая и конвективная ступени первичного перегревателя пара; 8 и 9 — шир-мовая и конвективная ступени вторичного пароперегревателя; 10—паропаровой теплообменник.

1 — конвективный экономайзер; 2 — настенные и потолочные экраны топки и горизонтального газохода;, з—двух светные экраны; 5— вынесенная переходная зона; 6 я 7—ширмовая и конвективная ступени первичного перегревателя пара; ? —вторичный пароперегреватель.

В — влагомер; М — мерительный сосуд промывочно-сепарационного узла; РПК. — регулирующий питательный клапан; КЭ — конвективный экономайзер; НРЧ —-нижняя радиационная часть; ПЗ — переходная зона; СРЧ, ВРЧ — средняя и верхняя радиационные части; ШП, КП — шцрмовый и конвективный пароперегреватели; ЭД-И — электронный дифференциатор; ЭКП-Т — электронный корректирующий прибор; ЭР-Т2 — электронный регулятор; /, //, ///, IV — впрыски. Остальные

во втором корпусе — поверхности нагрева по ВРЧ включительно аналогично компоновке первого корпуса: тирмовый перегреватель I ступени низкого давления, II ступени низкого давления со встроенным газо-паропаровым теплообменником (ГППТ), конвективный пароперегреватель, переходная зона, конвективный экономайзер.