Охлаждения различных

Для дальнейшего развития мощных энергетических блоков на основе комбинированных циклов приобретает решающее значение возможность создания высокотемпературных газовых турбин, работающих при температурах 1000—1200° С и выше. Турбины, рассчитанные на такие температуры, требуют интенсивного охлаждения лопаточного аппарата. Отвод тепла в системе охлаждения существенно отражается на к. п. д. установки. В ГТУ с потерей тепла охлаждения проточной части максимум к. п. д. достигается при температурах порядка 1300—1400° С. При этом экономичность ГТУ мало отличается от экономичности современных ПСУ [7].

Решающее значение в установках с высокотемпературными газовыми турбинами приобретают рациональные схемы эффективного использования в цикле тепла, отводимого в системе охлаждения. Использование газообразного рабочего тела в системе охлаждения нецелесообразно. Можно показать, что, если температура охлаждающего газообразного агента составит величину порядка 150° С, то к. п. д. условного газового цикла, использующего только тепло, отводимое в процессе охлаждения проточной части турбины, становится очень низким или даже отрицательным.

Центральный элемент разработанной схемы — высокотемпературная газовая турбина. Для обеспечения надежной работы газовая турбина имеет систему охлаждения проточной части влажным паром, которая в данном случае выполняется двухконтурной. Первый контур заполняется натрием, который циркулирует в закрытых каналах внутри лопаток. Охлаждающим агентом второго контура является влажный пар. Рабочие лопатки турбины выполняются двухъярусными: верхний ярус образует проточную часть газовой турбины, а нижний ярус омывается влажным паром.

от величины которого зависит процесс охлаждения проточной части. Зависимость основных параметров газопаровой установки, работающей по схеме ЦКТИ —ЛПИ (начальная температура газа 1200° С), от степени повышения давления о представлена на рис. 3. Кривые /, 2 и 3 иллюстрируют изменение, соответственно к. п. д. установки, относительного расхода пара d и температуры уходящих газов для чисто бинарной схемы. Максимальное значение к. п. д. имеет место при а ж 9.

В ионных трубках для получения электронного пучка используется ионизация находящегося в трубке разреженного газа (воздуха) при столкновении атомов и ионов друг с другом и с электронами в поле тока высокого напряжения. Ионные трубки допускают замену анода и катода, но при этом также требуется наличие вакуумной установки для создания необходимой степени разрежения ( — 10—3 мм рт. ст.). Ионные трубки менее удобны в обращении, чем электронные, но они вполне обеспечивают работу по структурному анализу. Лучше всех зарекомендовала себя ионная трубка Хаддинга (фиг. 24). Металлический корпус трубки имеет двойные стенки для охлаждения проточной водой. Снизу в трубку вводится на металлическом шлифе анод 1, также охлаждаемый проточной водой. Анод и корпус трубки вместе с одним из полюсов трансформатора заземлены. Катод 2 проходит в трубку сверху через фарфоровый изолятор 4, который в местах соединения с корпусом трубки заливается вакуумной замазкой — пи-цеином. Катод предста-вляетсобой вогнутое зеркало 3 из отполированного алюминия, охлаждаемое проточной водой. В стенках трубки имеются 4—6 отверстий (окон) 5 для выхода рентгеновых лучей. Для удержания в трубке вакуума окна закрыты алюминиевой фольгой толщиной 0,01—0,04 мм, прижатой специаль-

На рис. 2.7 показаны основные элементы такого генератора на 5 кВт (52 кВт тепловых) в сборке перед запуском. Показаны защита (из LiH) и система охлаждения проточной водой.

Величина наибольшей мощности без охлаждения проточной части турбины с однокамерным сгоранием будет

б) без учета охлаждения проточной части турбины

б) с учетом охлаждения проточной части турбины

Газотурбинный цикл с промежуточным охлаждением воздуха при сжатии, с применением одноступенчатого или многоступенчатого сгорания и регенерацией обладает наивысшей тепловой экономичностью и наибольшей возможной мощностью из всех рассмотренных газотурбинных циклов. Рассмотрим газотурбинную установку с промежуточным охлаждением воздуха при сжатии и с одноступенчатым и многоступенчатым сгоранием при отсутствии охлаждения проточной части, а также при охлаждении проточной части.

При отсутствии охлаждения проточной части мы не будем делать каких-либо допущений о возможной работоспособности лопаточного материала. Из приложения 2 (фиг. 69 и 70) следует, что современное турбостроение пока не имеет лопаточного материала, способного к длительной работе при t± st; 1000° С.

Дополнительным преимуществом транспирационного охлаждения при использовании его в электродуговых нагревателях газа (ЭДНГ) является существенное повышение КПД плазмотрона, так как вся поглощенная охлаждающим газом теплота снова поступает в основной поток. Этот способ применим для охлаждения различных элементов плазмотрона (анода, межэлектродных вставок), причем интенсивный вдув через пористую стенку разрядного канала стабилизирует дуговой разряд, позволяет регулировать его мощность и энтальпию потока. Отмеченные свойства позволяют снизить эрозию электродов, создать электродуговые устройства с высокой плотностью энерговыделения и большим ресурсом работы при возможности использования рабочих газов, химически активных по отношению к материалу пористой стенки [12].

Наиболее опасным дефектом отливок являются трещины. Горячие трещины возникают в результате разрушения закристаллизовавшегося скелета сплава под действием термических и усадочных напряжений, особенно при быстром твердении сплава, когда термическому сжатию металла препятствует литейная форма. Поверхность таких трещин сильно окислена, в изломе имеет темный вид. При деформации слитка они не завариваются, а, наоборот, развиваются. Холодные трещины возникают также под действием термических и усадочных напряжений, но они образуются даже тогда, когда металл находится вне формы, в результате разной скорости охлаждения различных участков, например /тонких и толстых сечений отливки. Эти трещины имеют светлую, неокислившуюся поверхность и могут завариваться при деформации слитка.

При расчете систем охлаждения различных технических устройств часто встречается задача совместного решения системы одномерных уравнений, описывающих распределения температур стенки и жидкости по длине канала. Рассмотрим наиболее простой вариант этой задачи. В канале длиной / с площадью сечения стенки Sw и смоченным периметром / протекает жидкость с удельной теплоемкостью с и массовым расходом G (рис. 5.7). Теплопроводность материала стенки может зависеть от температуры А,ц/ — — ^-w (TV)- В стенке действует источник теплоты, для которого задается мощность на единицу длины qt, которая может зависеть от координаты х и температуры стенки TV- Теплообмен между стенкой

Наиболее опасным дефектом отяивок являются трещины. Горячие трещины возникают в результате разрушения закристаллизовавшегося скелета сплава под действием термических и усадочных напряжений, особенно при быстром твердении сплава, когда термическому сжатию металла препятствует литейная форма. Поверхность таких трещин сильно окислена, в изломе имеет темный вид. При деформации слитка они не завариваются, а, наоборот, развиваются. Холодные трещины возникают также под действием термических и усадочных напряжений, но они образуются даже тогда, когда металл находится вне формы, в результате разной скорости охлаждения различных участков, например,тонких и толстых сечений отливки. Эти трещины имеют светлую, неокислившуюся поверхность и могут завариваться при деформации слитка.

Рассмотрим некоторые примеры биокоррозии метал-лов и методы борьбы с ней. Так, особенно значительное биоповреждение металлрв наблюдается в промышленных пресных водах, используемых, например, для охлаждения различных тепловыделяющих агрегатов;

Системы охлаждения газа можно оснащать аппаратами охлаждения различных типов. Различают две основные схемы: одноконтурная и двух -контурная. В одноконтурной схеме газ охлаждается воздухом или водой, которые затем удаляются в окружающую среду. В двухконтурной схеме газ охлаждается, как правило, водой, которая, в свою очередь, охлаждается в теплообменных аппаратах различных конструкций, градирнях или брызгальных бассейнах. Сочетание этих двух схем в способе охлаждения газа и воды составляет принципиальную схему охлаждения на компрессорных станциях. На линейных КС охлаждение газа осуществляется после его компримирования в нагнетателях перед поступлением в линейную часть. Это связано с тем, что более эффективное охлаждение осуществляется при высоких температурах газа, резко уменьшается требуемая поверхность охлаждения, а следовательно, эксплуатационные и капитальные затраты на системы охлаждения.

Фиг. 356. Типовой график нагрева и охлаждения различных точек колодочного тормоза ТК-300.

Рис. II.9. Скорости охлаждения различных слоев по сечению цилиндра диаметром 40 мм после поверхностного нагрева; а — Дб = 3 мм;

Был произведен математический расчет процесса охлаждения различных зон зуба, базирующийся на использовании дифференциального уравнения теплопроводности в критериальной форме III.10]. Расчет производился при граничных условиях 3-го рода, т. е. при постоянных температуре охлаждающей среды и коэффициенте теплоотдачи от поверхности к среде для двух вариантов первоначального охлаждения: слабым водяным душем при q = = 15 см31(см2-сек) и погружением в воду. При выполнении расчетов были приняты значения основных теплофизических констант а, К, а, рекомендованные в работе [11.23]. Расчет производился для пяти зон зуба, схематически показанных на рис. 11.13, в.

Режимы охлаждения различных сталей после прокатки и ковки [2]

Для устранения возможности развития трещин в металле при останове котла внутреннюю поверхность барабана целесообразно орошать водой с температурой, примерно равной температуре насыщения. При этом условия охлаждения различных участков барабана становятся близкими, что предотвращает возникновение больших разностей температур. Характеристика подобной схемы расхолаживания была дана в [Л. 37].