Поверхностные подогреватели

Матрицу g<"> часто называют локальной матрицей жесткости или локальной матрицей теплопроводности, а вектор q>(n) — локальным вектором нагрузок или локальным вектором тепловых потоков. Термины «жесткость» и «нагрузка» используются исторически потому, что сначала МКЭ развивался применительно к задачам прочностного расчета. В задачах теплопроводности в матрицы g(n) входят теплопроводности К и коэффициенты теплоотдачи а, а в векторы ф<п) — свободные члены неоднородного уравнения теплопроводности и граничных условий, т. е. объемные и поверхностные плотности теплового потока источников теплоты. Геометрические параметры расчетной области учитываются коэффициентами Ьт\ с^ функций формы элемента, а также значениями LIJ, Lik, LjbSW.

Из изложенного следует, что поверхностные плотности всех видов полусферического излучения, кроме собственного излучения, являются линейными функциями падающего излучения. Собственное излучение объединяется и увязывается с другими видами излучения через,эффективное излучение.

ральная и полная поверхностные плотности поглощенного излучения будут равны:

Спектральная и полная (интегральная) поверхностные плотности отраженного излучения определятся соответственно из выражений:

Сумма испускаемого поверхностью собственного и отраженного излучения называется в теории радиационного теплообмена [Л. 19] эффективным излучением. В соответствии с этим определением спектральная и полная (интегральная) поверхностные плотности эффективного излучения будут определяться из формул:

Разность поглощенного и собственного излучения поверхности представляет собой результирующее излучение поверхности, т. е. количество энергии, воспринятой или отданной поверхностью в результате радиационного теплообмена. С другой стороны, результирующее излучение (на основании баланса энергии) равно разности падающего и эффективного излучения. Спектральная и полная поверхностные плотности результирующего излучения будут определяться как разности соответствующих плотностей:

где ?соб v и ?соб, ?пог v и ?пог — соответственно спектральные и полные поверхностные плотности собственного

где ^соб, v и ^соб. "^пог, v и 'Лпог — соответственно спектральные и полные объемные плотности собственного и поглощенного излучения; ?0 v (v, Т) и Е0 (Т) — спектральная и полная поверхностные плотности равновесного излучения, определяемые на основании (2-55) и (2-35); av T — спектральный коэффициент поглощения среды для состояния термодинамического равновесия;

— соответственно полные поверхностные плотности результирующего, падающего, эффективного и равновесного излучения для рассматриваемой точки N граничной поверхности;

Основная идея дифференциально-разностного приближения заключается в представлении потока излучения для рассматриваемого направления в виде разности двух встречных потоков. При таком подходе путем соответствующего интегрирования уравнение переноса излучения заменяется системой из двух дифференциальных уравнений, содержащих в качестве неизвестных поверхностные плотности встречных потоков излучения. Аналогичное интегрирование производится и для получения граничных условий к этим дифференциальным уравнениям. Полученные описанным способом дифференциальные уравнения, граничные условия и уравнение энергии составляют замкнутую систему уравнений дифференциально-разностного приближения, которая и решается в зависимости от постановки задачи тем или иным способом. Коэффициенты переноса, фигурирующие в этой системе уравнений, как уже упоминалось, заранее точно не известны и определяются на основании предварительных приближенных оценок, а в случае необходимости могут быть уточнены итерационным методом. Этим, собственно, и обусловливается приближенность рассматриваемого метода. Вместе с этим сравнительная простота получаемых уравнений, отсутствие принципиальных затруднений при их решении, физическая наглядность сделали дифференциально-разностное

— искомые спектральные поверхностные плотности встречных потоков излучения, текущих в положительном ( + 0 и отрицательном (—i) направлениях выбранной ОСИ Xi\

Подогреватели регенеративного цикла. Обычно применяют поверхностные подогреватели вертикального типа. На рис. 35-9, а схематично показан подогреватель низкого давления. В стальном корпусе 6 помещены ?/-образные латунные трубки 5, развальцованные в трубной доске 3. Применение таких труб исключает необходимость компенсации различных тепловых удлинений их, а также и корпуса вследствие неодинаковости температуры стенок. Внутри труб протекает попадающая в них из водяной камеры / с перегородкой 2 питательная вода (конденсат), подогреваемая отборным паром,

Регенеративные подогреватели высокого давления являются весьма ответственным оборудованием тепловых электрических станций. В эксплуатации находятся поверхностные подогреватели высокого давления, корпуса которых выполнены с фланцевым разъемом, и подогреватели с корпусами без фланцевого разъема (ПВ-180-180-20, ПВ-180-180-33, ПВ-250-180-21, ПВ-250-180-33, ПВ-350-230-21, ПВ-350-230-36, ПВ-350-230-50, ПВ-425-230-13, ПВ-425-230-23, ПВ-425-230-35).

поверхностные подогреватели сетевой воды, устанавливаемые на общей линии сетевой воды или непосредственно на подводе к котлу. При включении всех топочных экранов как испарительных безбарабанных контуров с естественной циркуляцией при номинальной нагрузке газомазутных серийных прямоточных водогрейных котлов до 40—45% теплоты можно получать в виде пара с давлением от 10 до 23 кгс/см2, остальная нагрузка выдается в виде перегретой воды. Так как в большинстве случаев потребители теплоты в виде пара, расходуемого на технологические нужды, требуют поддержания постоянного количества выдаваемого пара при общей переменной нагрузке, то комбинированные агрегаты нуждаются в гибкой регулировке нагрузки как по пару, так и по перегретой воде, которая в основном, как известно, имеет сезонный характер (на отопление и вентиляцию), и лишь небольшая часть этой нагрузки на горячее водоснабжение имеет более или менее постоянный характер в течение года. Однако нагрузка на горячее водоснабжение не превышает 20—25% максимального расхода теплоты на отопление и вентиляцию. В связи с этим ограничиться включением части топочных экранных поверхностей для получения пара (см. рис. 3.8) можно лишь в случаях, когда комбинированный агрегат предназначен для нужд теплофикации и выдачи пара, расходуемого на собственные нужды котельной, или когда изменение теплофикационной нагрузки жестко связано с изменением нагрузки паровых потребителей. В большинстве случаев промышленные предприятия, потребляющие пар на свои технологические нужды и перегретую воду на нужды теплофикации и горячего водоснабжения, нуждаются в комбинированных агрегатах, обеспечивающих возможность независимого достаточно гибкого регулирования производства пара и го-

Начиная с 1938 г. наряду с закрытой схемой тепловых сетей, в которых присоединение установок горячего водоснабжения производится через поверхностные 'подогреватели (бойлеры), широкое применение получила открытая схема (схема с непосредственным водоразбором горячей воды из тепловой сети).

Поверхностные подогреватели. Конструктивная схема поверхностного подогревателя вертикального типа показана на фиг. 97. Вода подается в одно из отделений водяной камеры вверху подогревателя, нагревается, проходя внутри параллельно включенных вертикальных U-образных трубок, размещенных в паровой камере, и выходит из другого отделения водяной камеры. В зависимости от числа ходов воды подогреватели бывают обычно двухходовые и четырехходовые. Пар подается в верхнюю часть паровой камеры, омывает в несколько ходов наружные поверхности трубок, отдавая тепло воде, конденсируется и стекает в нижнюю часть паровой камеры, из которой конденсат греющего пара, называемый дренажом, отводится при темпе-

Поверхностные подогреватели; ввод дренажа в линию подогретой воды после каждого подогревателя. Поверхностные подогреватели, ввод дренажа в линию перед подо- 0,40 0 50 99, а 99 б

Поверхностные подогреватели, каскадный отвод дренажей через подогреватели в конденсатор . . . Поверхностные подогреватели; смешанная схема с каскадным отводом через подогреватели в линию подогретой воды после подогрева- 3,73 2,00 99,в 99,г

Горячая вода, поступающая в тепловую сеть, подогревается на электростанции в бойлерной установке отбираемым паром турбин, а частично редуцированным паром из котельной. Бойлеры, устанавливаемые на электростанциях, представляют собой поверхностные подогреватели, обычно вертикального типа, отличающиеся конструктивно от регенеративных подогревателей наличием нижней подвесной водяной камеры и двух трубных досок, в которых развальцованы прямые трубки (фиг. 133).

Турбина имеет 4 регенеративных отбора. Из первых трех отборов питаются паром поверхностные подогреватели высокого давления; из третьего отбора пар подается через дроссель также в деаэратор смешивающего типа. Питание деаэратора резервируется подачей пара из второго отбора. Пар из четвертого отбора поступает в регенеративный подогреватель низкого давления. Паровые эжекторы — трехступенчатые. Предусмотрена рециркуляция конденсата турбины в случае низких нагрузок или в период пуска установки.

Поверхностные подогреватели 122— 124

Поверхностные подогреватели не смогут подогреть воду при одинаковом давлении пара до той же температуры, что смешивающие, и поэтому для достижения той же ta g необходимо отобрать от турбины пар при более высоком давлении. Это приводит к уменьше-