Нестационарные процессы в котлах

НЕСТАЦИОНАРНЫЕ ПРОЦЕССЫ В КОТЛАХ [c.495]

Для контроля температурного режима паропровода при нестационарных процессах устанавливают поверхностные термопары (см. гл. 11) по верхней и нижней образующим паропровода в следующих местах на горизонтальном участке за котлом в области измерения температуры пара, перед главной паровой задвижной, на фасонных элементах паропровода. Как обычно, контролируют расход пара и его параметры. Измерение напряжений, возникающих в паропроводах при их прогреве и расхолаживании, можно выполнять с помощью механических тензометров МЭИ или МТД (подробно изложено в 11.5). [c.279]

Необходимость расчета теплообмена при нестационарном режиме определяется его значимостью в рабочем процессе рассчитываемого агрегата. Так, например, в работе паровых котлов и большинства аппаратов электростанций нестационарный режим возникает лишь при пуске в работу, выключении и изменении режима работы. В работе же нагревательных печей нестационарный режим является основным при расчете приходится определять время, необходимое для нагрева металла до заданной температуры, или температуру, до которой металл нагреется в течение определенного промежутка времени. [c.207]

Особенностью работы конструктивных элементов изделий (диски, рабочие и сопловые лопатки тазовых и паровых турбин, прокатные валки, корпуса паровых турбин, барабаны паровых котлов высокого давления, трубные коммуникации атомных реакторов и паровых установок) является нестационарность теплового и силового нагружения, определяющая циклический характер процесса упругопластического деформирования материала, протекающего, как правило, в неизотермических условиях. [c.5]

Распространенным типом повреждений корпусных деталей паровых турбин, которые связывают с нестационарными тепловыми процессами, являются трещины. Причиной образования трещин могут являться температурные напряжения, возникающие при пусках турбины и других переходных режимах. Например, в США и Англии было отмечено заметное увеличение числа трещин в связи с переводом турбин на ряде электростанций на работу в режиме частых остановов и пусков [3]. Так, у турбин, выпущенных в 50-е годы, число поврежденных корпусов достигло 50—60%, в 60-е годы — 20%, в 70-е годы — 10% [2]. Зависимость повреждаемости трещинами барабанов котлов, выполненных из различных сталей, от числа пусков — остановов турбины [1] приведена на рис. 3.6, [c.52]

Очевидно, что процессы самоиспарения и конденсации внутри двухфазного потока отражаются на структуре последнего и, в частности, на относительной скорости паровой фазы и на ее распределении по сечению потока. Следовательно, истинное паросодержание нестационарного двухфазного потока отлично от истинного паросодержания стационарного потока при одинаковых значениях расходных скоростей фаз. Соответственно этому существует также различие в объемах пара, заключенного в трубной системе котла, при стационарном и нестационарном режиме работы последнего (при одинаковых мгновенных паропроизводительностях) [c.198]

В 20-е годы развитие учения о теплообмене в СССР возглавил академик М. В. Кирпичев, школа которого заложила основы теории подобия и ее приложения к вопросам теплопередачи. Советскими учеными были разработаны оригинальные и эффективные способы расчета процесса теплопроводности с помощью теории регулярного режима и метода элементарных балансов были предложены расчет конвективного теплообмена по методу теплового пограничного слоя, расчеты теплопередачи при кипении жидкостей и конденсации паров, расчеты различных случаев теплопередачи и, в частности, теплоотдачи перегретого пара при высоких давлениях, расчеты взаимной облученности тел в задачах радиационного теплообмена. Были разработаны также оригинальные методы экспериментального изучения процессов теплоотдачи и теплопроводности различных жидкостей, газов и водяного пара, определены их коэффициенты теплопроводности при высоких давлениях и температурах, составлены таблицы водяного пара и других рабочих веществ и разработаны нормы теплового расчета паровых котлов. Были разработаны также вопросы нестационарной теплопроводности, исследованы явления теплопередачи в двигателях внутреннего сгорания и теплообмена при изменении агрегатного состояния теплоносителя. [c.8]

Для правильной организации циркуляции в котлах необходимы данные об истинных параметрах циркуляции абсолютных скоростях паровой и жидкой фаз, напорном удельном весе, доле сечения, занятой паром, и т. п. Эти данные весьма необходимы также при изучении нестационарных процессов в парогенераторных установках, продессов регулирования и т. п. [c.5]

Очистка осуществляется за счет использовании энергии нестационарных процессов горения и истечения потоков, в результате которых создаются волны сжатия, направляемые на загрязненные поверхности нагрева котла. Удаление отложений с поверхностей нагрева происходит в результате импульсной струйной обдувки продуктами взрыва, импульсной термической обработки удаляемых загрязнений, а также волнового воздействия на отложения и вибрационного (встряхивающего) воздействия на очи1цаемые поверхности нагрева. [c.71]

Появление и развитие трещин происходит тем интенсивнее, чем выше относительная щелочность воды и чем больше и дольше действуют дополнительные напряжения, возникающие в результате термических неравномерностей в металле. Если в процессе эксплуатации складываются условия, при которых оба фактора резко выражены, повреждения могут появиться через 1-2 года работы. Такими неблагоприятными условиями являются неравномерное питание водой при температуре 70-100 С в котлах с давлением до 4 МПа и при температуре 150-200 С в котлах с давлением 9 МПа и выше, неудовлетворительная конструкция ввода питательной воды в барабан, частые остановы, использование воды с преобладанием едкой щелочи. Более щадящий режим для котлов среднего давления - питание водой, нагретой до 130-140Т, с содержанием щелочи 15-30% общего солесодержания позволяет даже при термически неустойчивой работе, связанной с частыми растопками и остановами в резерв, увеличить в среднем наработку до появления повреждений, которая может составлять 10-12 лет. Наконец, при температуре питательной воды около 150 С в конденсатном режиме с пониженной щелочностью котловой воды и с редкими остановами в резерв на котлах, работающих при давлении до 4 МПа, повреждения заклепочных швов появляются при наработках более 30 лет. Наиболее благоприятные условия дя возникновения и развития трещин создаются во время нестационарных температурных режимов. [c.182]

В циркуляционных контурах компенсация температурных расширений осуществляется гибами. При этом в металле возникают дополнительные компенсационные напряжения. Во время растолок и подъемов давления в овальной части вблизи нейтральной части гиба напряжения достигают наибольших значений. При остановах и уменьшении давления в котле исходное состояние восстанавливается. Таким образом, каждому пуску - останову соответствует один цикл нагружения и разгрузки гибов. При работе также закономерна некоторая нестационарность процессов, изменяющих напряжения в стенах труб. Однако амплитуда напряжений значительно меньше, чем в пусковые периоды. Циклические процессы приводят к возникновению циклической усталости. Предельное число циклов, которое могут выдержать гибы, зависит от марки стали, из которой изготовлены трубы, конструктивных характеристик гибов, параметров рабочей среды, состава котловой воды и режимов пусков и остановов. [c.189]

Оценка прочности стенки вулканизационного котла при нестационарных тепловых воздействиях во fмногом определяется правильностью выбора соответственных температурных полей. Сложность тепловых процессов при воздействии холодной воды на стенку вулканизационного котла требует правильного выбора граничных условий теплообмена. На характер граничных условий влияет конструкция охлаждающих устройств и их размещение внутри котла. При этом направление струй воды, падающих на стенку, может быть как по нормали к ней, так и под некоторым углом. Рассмотрим случай, когда струи воды направлены по нормали к стейке отла. Известно, что в некоторых случаях сложного теплообмена возможно применение граничного условия третьего рода [1]. Для проверки возможности применения этого граничного условия при расчете температур в стенке вулканизационного котла в упомянутом случае, а также для определения ожидаемых величин коэффициента деплоотдани была сконструирована специальная установка (рис. 1). Моделировали температурный режим работы котла, который заключается в том, что на внутреннюю поверхность стенки, предварительно нагретой по всей толщине до температур 140—160° С, [c.58]

Для определения действительных величин напряжений в точках на внутренних и наружных поверхностях корпусов паровых турбин и котлов в условиях эксплуатации используется метод натурной тензометрии, который в настоящее время получил широкое распространение и развитие во многих отраслях машиностроения. Натурную тензометрию корпусов паровых турбин отличают высокие температуры (до 540° С) и давление (до 24 МПа), воздействующие на элементы тензоизмерительной и защитной системы, а также нестационарные условия протекания рабочих процессов, которые, создавая особые трудности проведения измерений деформаций, вместе с тем представляют наибольший интерес для рценки циклической прочности корпусов при нестационарных режимах эксплуатации. [c.65]

В стационарных условиях испытания проводят в диапазоне нагрузок от 50 % до номинальной при включенных и отключенных ПВД и различных коэффициентах избытка воздуха. При сжигании сильношлакующих топлив важно проверить режим работы экономайзеров при зашлакованных поверхностях нагрева котла. Крме того, режим работы экономайзера проверяют при пуске котла, останове, в процессе изменения нагрузки, при включении и отключении ПВД, подъеме и снижении давления, т. е. в нестационарных условиях, когда имеют место возмущения водой или топливом и их небаланс. Длительность возмущений в значительной степени определяется типом и конструкцией котла. Во всяком случае, значение возмущения должно быть согласовано с имеющими место в эксплуатации, например с возмущением, вызываемым несогласованностью питания с расходом топлива в режиме пуска и т. д. Режимы с возмущением расходов топлива или воды следует проводить во всем диапазоне изучаемых нагрузок, давлений и температур питательной воды. Опыты с уменьшенным расходом воды важны для проверки экономайзера в наиболее тяжелых условиях небаланса расходов воды и топлива. [c.275]

Механизм осаждения на поверхности металла окислов железа, находящихся в воде в виде коллоидных и грубодисперсных частиц, отличен от процесса кристаллизации истинно растворенных веществ в связи с уменьшением их растворимости с ростом температуры. Высказано предположение [7.2, 7.3], что выделение коллоидных и микроскопических частиц дисперсных примесей на поверхности обогреваемых труб и их закрепление на ней связано с наличием разноименных электрических зарядов, а также магнитным полем парогенерирующих труб. Поскольку в питательной воде котлов различных типов и параметров соотношения между истинно растворенной, коллоидной и грубодисперсной формами окислов железа неодинаковы, условия длл протекания железоокисного накипеобразования по тому или иному механизму создаются различными. Они не сохраняются постоянными и на одной и той же установке а связи с нестационарностью режимов работы оборудования, которые сопровождаются изменениями температуры и давления рабочей среды, а также изменениями качества воды. [c.186]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...