Первичного перегрева

Самая простая структурная группа (п„.г-= 2, ри = 3) состоит из двух звеньев и трех пар (двухповодковая группа или группа II класса 2-го порядка); возможны 5 видов (модификаций) такой группы в зависимости от сочетания вращательных и поступательных пар, две из них даны на рис. 2.15,6. Штриховой линией показаны звенья, к которым эта кинематическая цепь будет присоединена; это могут быть подвижное звено первичного механизма и стойка или же звенья других, уже присоединенных структурных групп.

Расчленим его на структурное группы Ассура и первичный механизм, причем так, чтобы неизвестный внешний момент М\ оказался бы приложенным обязательно к подвижному звену первичного механизма (рис. 5.4,6). Подчеркнем, что при таком именно расчленении механизма в силовом нагружении каждой структурной группы неизвестными будут только силы в кинематических парах. Поэтому число неизвестных в группе составит NF = 2р„., + р„..-, а число расчетных уравнений для нее JVy = 3re,,.r.

После того как силовой расчет всех структурных групп проделан, подвижное звено / первичного механизма (рис. 5.4,6) получает статическую определимость. При этом необходимо совершенно четко отметить, что если подвижное звено совершает вращательное движение, то вовсе не обязательно принимать его равномерным. Более того, если искусственно задавать вращение без углового ускорения, то решение уравнения моментов, составленного для подвижного звена первичного механизма, во многих случаях может оказаться далеким от истинного даже при вращении с весьма малым коэффициентом неравномерности, а в иных случаях и попросту абсурдным.

точных связей следует проводить по структурным группам, начиная от группы, наиболее удаленной от первичного механизма, и заканчивая расчет самим первичным механизмом. Таким образом, силовой расчет проводится в порядке, обратном кинематическому. Структурное расчленение надо проводить так, чтобы неизвестный внешний силовой фактор оказался бы приложенным к подвижному звену именно первичного механизма. Добавим, что если все внешние силовые факторы, нагружающие заданный механизм, известны, то выбор первичного механизма для структурного расчленения становится произвольным. Сформулированная общая методика верна также и для механизмов с Wn > 1 степенями свободы.

В заключение настоящего параграфа рассмотрим, что конкретно представляет собой при Wn=\ неизвестный внешний силовой фактор, приложенный к подвижному звену первичного механизма.

Если подвижное звено соединено с источником (или потребителем механической энергии -- в зависимости от направления потока энергии) посредством муфты (рис. 5.5, а), то внешним силовым фактором является неизвестный момент М. Если же подвод (или отвод) энергии осуществляется через зубчатую или фрикционную передачу (рис. 5.5,6,0), то„внешним силовым фактором будет не-_ известная по модулю сила F. Расположение линии действия силы F определяется либо геометрией зубчатой передачи (углом зацепления (is.), либо проходит через точку соприкосновения фрикционных катков касательно к их рабочим поверхностям. При ременной передаче (рис. 5.5, г) внешний силовой фактор представлен уже не одной, а двумя неизвестными по модулю силами F[ и FV, связанными между собой формулой Эйлера [1]. Поэтому внешний силовой фактор по-прежнему один раз неизвестен. Линии действия сил F\ и F? определяются положением ведущей и ведомой ветвей ременной передачи. Если же подвижное звено первичного механизма совершает прямолинейно поступательное движение (рис. 5.5, д), то внешним силовым фактором является неизвестная по модулю сила F, действующая обычно вдоль направляющей поверхности. Таким образом, и здесь внешний силовой фактор один раз неизвестен.

Теперь надо сделать_ расчленение механизма. Поскольку неизвестная внешняя сила FIL приложена к звену /, именно это звено войдет в состав первичного механизма (рис. 5.7, д). Остальные звенья составят две структурные группы 2—3 и 4—5 (рис. 5.7, а, г) Силовой расчет начинается с наиболее удаленной от первичногс механизма группы 4—5.

Теперь надо сделать силовой расчет первичного механизма. К его подвижному звену / приложены^ следующие силы и моменты (рис. 5.7, д): ставшая известней сила F\z = — FZI, сила тяжести G\, главный вектор сил инерции cDi, главный момент сил инерции Мф\, неизвестная по модулю и направлению реакция Р\й стойки, действующая в шарнире А, и неизвестная по модулю движущая сила Рл, являющаяся воздействием зубчатого колеса г" на зубчатое колесо г'. Линия действия силы /v проходит через полюс зацепления Р под углом зацепления aw. Положение полюса Р и величина угла «г определяются из геометрического расчета зубчатой передачи (см. гл . 13).

Перейдем к силовому расчету первичного механизма, составленного из подвижного звена / и стойки 4 (рис. 5.10). К звену / приложены: ставшая известной сила /Г12 = — ^21' м°мент М\, направленный согласно заданию (рис. 5.8) по часовой стрелке, главный момент сил инерции МФ\ и неизвестная

Перейдем к силовому расчету первичного механизма (рис. 7.12, в). К его подвижному звену / приложены следующие силы и моменты: ставшая известной сила F\2= — Fr2\, главный момент сил инерции Л1ф, моменты трения /VI, и и MTi2= — Мт2\ в шарнирах А и б; неизвестными являются момент полезного сопротивления М'\, а также модуль и направление реакции FU в кинематической паре 1-4 (на рис. 7.12, в не показана).

Самая простая структурная группа (/г„.г= 2, рп = 3) состоит из двух звеньев и трех пар (двухповодковая группа или группа II класса 2-го порядка); возможны 5 видов (модификаций) такой группы в зависимости от сочетания вращательных и поступательных пар, две из них даны на рис. 2.15,6. Штриховой линией показаны звенья, к которым эта кинематическая цепь будет присоединена; это могут быть подвижное звено первичного механизма и стойка или же звенья других, уже присоединенных структурных групп.

грев должен осуществляться при достаточно высоком давлении (в схеме рис. 2-12, а при р = 24,5-^27,5 ата). Для получения умеренной влажности в последних ступенях паровой турбины температуру повторного перегрева выбирают близкой к температуре первичного перегрева (в схеме рис. 2-12, а эти величины равны и составляют 570° С).

В трубопроводах питательной воды и промйерёгрейа, кгс/м2; 4п, 4:2, 4is — температуры пара соответственно после первичного перегрева, горячего и холодного пром-перегрева, °С; /в — температура питательной воды, °С; р, t — давление и температура пара промежуточного перегрева в месте установки сужающего устройства, кгс/см2; °С.

Вследствие охарактеризованных выше недостатков схем с поверхностными пароохладителями в последние годы в «отлах с естественной циркуляцией высокого давления широко применяются смешивающие или впрыскивающие пароохладители. Чаще всего вода впрыскивается непосредственно в перегретый пар между двумя ступенями пароперегревателя. В прямоточных котлах впрыск широко применяется для регулирования первичного перегрева пара.

можно применение тех же методов, которые используются при регулировании первичного перегрева пара высокого давления.

Регулирование первичного перегрева пара в крупных энергетических блоках осуществляется изменением отношения расходов воды и топлива (в прямоточных котлах) и с помощью впрыска питательной воды или конденсата в перегретый пар. Этот последний способ отличается своей простотой, дешевизной и малой металлоемкостью необходимых устройств, высокой динамичностью и сравнительной легкостью автоматизации процесса регулирования.

Рис. 1-8. Оптимальные давления промежуточнйх перегревов в установках с двукратным промежуточным перегревом пара. р'пп или рвт и р"пп или Ртр — соответственно давление пара после первого и второго промежуточного перегрева пара; ?,г — температура первичного перегрева пара; а—А — кривые для определения Рвт.опт при заданном ртр; Б —

греющей и нагреваемой сред. Если исходить из нежелательности применения в котельном агрегате аусте-нитной стали, то при температуре первичного перегрева 565° С вторичный перегрев может быть доведен до 550° С, считая^ наименьший технически целесообразный температурный «апор в паропаровом .перегревателе М=15°С. Например, в установке на 140 ат (за котлом) при соотношении расходов вторичного и первичного пара 0,85 даже при пропуске через паропаровой перегреватель всего первичного пара конечная температура последнего составит лишь 415° С; температурный напор на «холодном» конце противоточного паропарового перегревателя при этом будет составлять около 100° С. Несколько более благоприятные соотношения получаются в установках сверхкритического давления благодаря высоким значениям теплоемкости первичного пара при приближении 46

промежуточный перегрев пара. Он осуществляется в котельном агрегате полностью за счет тепла продуктов сгорания или частично за счет избыточного тепла первичного перегрева, вследствие чего отпадают указанные выше недостатки чисто парового промежуточного перегрева. Однако остается IB силе основной недостаток данных способов— наличие весьма длинных паропроводов среднего давления, соединяющих

Были предложены устройства для огневого промежуточного перегрева пара в автономном перегревателе со своей самостоятельной топкой (см. простейшую принципиальную схему на рис. 2-4). Достоинством такого способа промежуточного перегрева пара является возможность приблизить перегреватель к турбине и избежать длинных соединительных паропроводов со всеми отмеченными выше их недостатками, что особенно существенно для многоступенчатого промежуточного перегрева. При этом можно вынести в огневой перегреватель и «горячую» ступень первичного перегрева, чтобы при высокой начальной температуре пара избежать устройства длинных аустенитных паропроводов. Недостатком же огневого перегрева является то, что для его реализации при-4—2522 49

первичного перегрева .............

В отечественной практике байпасирование газов с целью регулирования первичного перегрева применялось на барабанных котлах завода «Красный котельщик» типа ТП-170 в сочетании с основным регулирующим устройством — поверхностным пароохладителем. Задачей байпасирования газов являлось расширение диапазона регулирования из-за необходимости работы этих котлов на нескольких видах топлива (угольная пыль, доменный и природный газы, мазут). На одном из этих котлов паропроизводительностью 170 т/ч при давлении и температуре пара 100 ат и 510° С регулирующие чугунные заслонки были установлены в трех коридорах 'последнего по ходу газов пакета перегревателя; ширина коридоров 470 мм, высота 3 м. Имеющиеся данные показывают, что изменение положения заслонок очень слабо влияет на температуру перегрева. При открытии шиберов '0«а сгозйлась всего на 5°t2. Слабый аффект м<ожн9