Движение пароводяной смеси в котлах с естественной циркуляцией

Движение пароводяной смеси в котлах с естественной циркуляцией [c.206]

Условия, определяющие движение воды и пароводяной смеси в котлах с естественной цирку.ляцией. Предельные значения давления, при которых возможна естественная циркуляция. Кратность циркуляции. [c.517]

По характеру движения воды в котле различают котлы с естественной циркуляцией, многократной принудительной циркуляцией и прямоточные. В котлах с естественной циркуляцией (рис. 55, а) вода насосом J через водяной экономайзер 2 подается в барабан 3. Из него по опускным трубам 4 она проходит в нижний барабан (или коллектор экрана), оттуда по обогреваемым трубам 5 пароводяная смесь, более легкая, чем вода, поднимается в барабан 3. В барабане происходит разделение пароводяной смеси. Пар по трубопроводу поступает в пароперегреватель 6, а из него — [c.130]

К котельному агрегату предъявляются весьма жесткие требования в отношении безопасности, надежности и бесперебойности работы его и обеспечения требуемой паропроизводительности при неизменных параметрах пара (давление, температура). С этой точки зрения особую роль играет обеспечение в котле нормальной циркуляции воды, происходящей естественным путем или принудительно. Схематически процесс в котле с естественной циркуляцией воды можно представить себе следующим образом к элементам замкнутого контура (рис. 3-1), состоящего из двух верхних барабанов А а Б я нижнего В, соединенных между собою трубной системой, состоящей из ветвей а, б и в, подводится тепло, выделяющееся при сгорании топлива. Котельный агрегат компонуется таким образом, что к ветви а подводится больше тепла, чем гс ветви б. Вследствие этого нагрев воды и парообразование (образование пузырьков пара) в ветви а происходят значительно интенсивнее, чем в ветви б. Это обстоятельство обусловливает большее содержание паровых пузырьков в воде, заполняющей ветвь а, по сравнению с ветвью б. Так как удельный вес пара меньше удельного веса воды, то удельный вес более богатой паровыми пузырьками пароводяной смеси в ветви а окажется меньше удельного веса пароводяной смеси в ветви б. Под действием разности удельных весов двух столбов рабочего тела в ветвях а ч б возникает круговое движение воды в замкнутом контуре—циркуляция воды. Трубы котла, по которым рабочее тело движется вниз, называются опускными, трубы, по которы.м рабочее тело движется вверх, — подъемными. [c.16]

В котлах с многократной принудительной циркуляцией (рис. 10.7,6) движение воды и пароводяной смеси в испарительной системе осуществляется при помощи специального насоса. Кратность циркуляции при этом обычно находится в пределах 6—10. Движение воды в экономайзере и пароперегревателе осуществляется так же, как в котлах с естественной циркуляцией. [c.222]

В котлах с естественной циркуляцией скорость движения пароводяной смеси зависит от полезного движущего давления, а в паровых и водогрейных котлах с принудительной циркуляцией — от работы насоса. [c.175]

Движущий напор тем больше, чем выше циркуляционный контур. В котлах с естественной циркуляцией движущий напор обычно не превышает 0,1 МПа (1 кгс/см ). Этого достаточно, чтобы возникло и существовало движение в циркуляционном контуре, парообразующие трубы которого расположены вертикально. Однако иногда парообразующие трубы приходится располагать не только с подъемным движением пароводяной смеси, но и с горизонтальным и даже опускным. При этом гидравлическое сопротивление контура возрастает настолько, что естественного движущего напора циркуляции оказывается недостаточно для движения рабочего тела. Подобные условия возникают, например, при конструировании котлов для судов, размеры которых не позволяют сооружать котлы большой высоты. В этом случае движение рабочего тела осуществляется принудительно, например насосом, который включается в контур циркуляции. Такие агрегаты называют котлами с многократной принудительной циркуляцией (рис. 24, б) кратность циркуляции при этом лежит в пределах 3—10. [c.40]

В котлах с естественной циркуляцией движение воды и пароводяной смеси осуществляется вследствие разности их плотностей. В котлах с принудительной циркуляцией воду и пароводяную смесь принудительно заставляют двигаться при по ,ющи циркуляционного насоса. [c.162]

Он расходуется на преодоление сопротивления движению рабочего тела по трубам. Обычно его величина в паровых котлах с естественной циркуляцией относительно невелика (не более 0,1 МПа), что не позволяет развивать в контурах циркуляции высоких скоростей. Так как при невысоких скоростях пароводяной смеси возможно ее расслоение, то в котлах с естественной циркуляцией обогреваемые трубы не могут располагаться горизонтально или быть слабонаклоненными преимущественное расположение труб — вертикальное. [c.23]

В котлах с естественной циркуляцией образующиеся пузырьки пара, стремясь подняться вверх, увлекают с собой воду, создавая направленное движение. Плотность пароводяной смеси в кипятильных трубах значительно меньше, чем в сообщающихся с ними опускных трубах 8. Это вызывает в котле замкнутый кругооборот, в котором объем циркулирующей воды многократно превышает количество образующегося пара. [c.47]

В котлах с естественной циркуляцией имеет место принудительное движение однофазной жидкости (пара, воды) в двух элементах котлоагрегата в пароперегревателе (под влиянием давления пара в барабане котла) и в некипящем экономайзере (под влиянием действия питательного насоса). Движение воды и пароводяной смеси в испарительных поверхностях нагрева происходит под влиянием разности их удельных весов. [c.248]

В результате радиационного обогрева экранных труб находящаяся в них вода закипает, образовавшиеся пузырьки пара, поднимаясь вверх, увлекают за собой еще не вскипевшую воду. В трубах экрана по направлению к барабану образуется поток пароводяной смеси (пароводяной эмульсии). Так как гидростатическое давление пароводяной смеси в экранных трубах от нижнего коллектора до барабана меньше, чем вес столба воды в опускных трубах, то в гидравлической системе барабан — опускные трубы — экранные трубы-барабан образуется устойчивое движение — естественная циркуляция. Поднимающаяся в барабан пароводяная смесь с помощью сепарационных устройств разделяется на пар и воду. Отделившаяся вода, смешиваясь с питательной водой из экономайзера, вновь включается в круг циркуляции. В котлах с естественной циркуляцией отношение весов всей циркулирующей в экранах воды О к образовавшемуся пару О носит название кратности циркуляции С =. Надежная устойчивая циркуляция обеспечивает достаточно интенсивный отвод тепла от стенок труб экранов, не допуская перегрева их выше допустимых величин. В зависимости от конструкции котлоагрегата кратность циркуляции меняется в пределах от 4 до 20. [c.52]

В барабанных котлах отвод теплоты от экранов топки осуществляется путем организации циркуляции воды в замкнутой гидравлической системе (контуре), состоящей из обогреваемых труб, объединенных вверху барабаном, а внизу коллектором (см. рис. 6). Непрерывное движение рабочей среды в контуре обеспечивается естественной циркуляцией, создаваемой движущим напором 5дв. Последний возникает в циркуляционном контуре в результате обогрева подъемных труб. Вода, заполняющая нижнюю часть контура (коллектор), с одной стороны, находится под напором Hqp столба воды высотой Я в необогреваемой трубе, а с другой, — под давлением Ярд столба пароводяной смеси, заполняющей обогреваемые трубы (при условии закипания воды В обогреваемой трубе). [c.232]

ПОМИМО скорости существенно влияет и режим течения пароводяной смеси, т. е. распределение фазовых концентраций по сечению, степень диспергирования фаз, поле скоростей и т. п. В испарительных поверхностях нагрева котлов с естественной циркуляцией массовое паросодержание на выходе из трубы менее 20 % и /ст на 15—20°С выше, чем /р.т. В прямоточных котлах паросодержание по длине труб проходит все значения в пределах 0<х< 1. На участках труб, когда значение х сравнительно невелико, а2=50-г-150 кВт(м -К) и /ст близко к /р.т. При некотором паросодержании Хкр, зависящем от давления и интенсивности обогрева, наблюдается резкое повышение температуры стенки. Следовательно, при всех режимах движения потока с ограниченным паросодержанием поверхность нагрева омывается водой, что обеспечивает активное охлаждение стенки. При определенном граничном паросодержании нарушается структура потока, водяная пленки срывается или испаряется, а капли влаги могут и не достигать поверхности. Ухудшение теплообмена наступает раньше достижения А кр вследствие более высокого давления в пленке, снижающего ее поверхностное натяжение, и при более интенсивном обогреве трубы, ускоряющем испарение влаги. [c.213]

Непрерывное движение жидкости (циркуляция) в экранных трубах происходит следующим образом. Вода, выделившаяся б барабане-паросборнике 5 котла из пароводяной смеси, вместе с поступившей в барабан питательной водой опускается по опускным трубам 6 в коллекторы 7 экранов, а по экранным трубам 4 образующаяся пароводяная смесь поднимается из коллекторов в барабан. Такое движение воды и пароводяной смеси объясняется меньшей плотностью пароводяной смеси в экранных трубах, чем плотность воды в опускных трубах. Котлы, работающие по такому принципу, называются котлами с естественной циркуляцией. Такие котлы получили наибольшее распространение. [c.307]

Для надежной работы котла большое значение имеет организация движения воды в циркуляционном контуре, которое называют циркуляцией. Циркуляция может быть естественной и принудительной. Естественная циркуляция происходит под действием сил, обусловленных разностью плотностей воды на необогреваемых участках (опускных трубах) и пароводяной смеси на подогреваемых участках (кипятильных, экранных трубах). Расход воды через любой циркуляционный контур значительно превышает количество образующего в нем пара. Отношение количества воды, вошедшей в контур, к количеству образующегося в нем пара, называется кратностью циркуляции. В котлах с принудительной циркуляцией движение воды по испарительному контуру осуществляется специальными насосами. [c.68]

Принудительное движение воды и пароводяной смеси (среды) в прямоточных котлах позволяет применять повышенную скорость движения среды и соответственно трубы меньшего диаметра по сравнению с котлами с естественной циркуляцией. [c.48]

Г идр о динамика (или принудительное движение рабочего тела) имеет место в котлоагрегатах с принудительной и в части поверхностей нагрева — водяных экономайзерах и пароперегревателях котлоагрегатов с естественной циркуляцией. Например, в котлах-утилизаторах движение пароводяной смеси в элементах происходит за счет напора, создаваемого специальным насосом. В том случае, когда движение воды и пароводяной смеси в контуре осуществляется насосом, циркуляцию называют принудительной. Циркуляция может быть многократной или однократной, если вода в контуре полностью превращается в пар. В последнем случае кратность циркуляции равна единице, а рабочее тело движется в одном направлении (от входа только к выходу), т. е. прямотоком— котлоагрегаты с таким движением теплоносителя называются прямоточными. [c.169]

В экранных (подъемных) трубах вода (третий вид сырья ), воспринимающая теплоту от продуктов сгорания с температурой t = 1500-1800 °С, нагревается и частично превращается в пар, - образуется пароводяная смесь. За счет разности плотности воды в необогреваемых (опускных) трубах и пароводяной смеси в подъемных трубах возникает движение воды вниз, а пароводяной смеси вверх и устанавливается естественная циркуляция. Продукты горения, отдав часть своей теплоты экранам, имеют температуру t = 900-1200 °С и поступают в горизонтальный газоход, где расположен пароперегреватель. Пар, выделившийся в барабане, поступает в пароперегреватель, где доводится до температуры перегрева и направляется к потребителю в турбину или для теплоснабжения под собственным давлением. Далее по ходу движения продуктов сгорания с температурой 400-600 °С идет вертикальный опускной газоход, в котором расположены экономайзер (для нагрева воды, подаваемой в барабан котла) за экономайзером в [c.42]

Преимущественно применяемые в промышленности котлы с естественной и принудительной циркуляцией принципиально различаются только организацией гидродинамики в испарительных поверхностях нагрева. Схемы организации движения воды, пароводяной смеси и пара в этих котлах показаны на рис. 14.1. [c.305]

Энергетические барабанные паровые котлы, как правило проектируются на давление в барабане 15,5 МПа. При высоком давлении уменьшается разность плотностей воды и пара и падает кратность циркуляции, поэтому необходимо проверять контур на минимально допустимую кратность. Блочная компоновка ТЭС усложняет условия работы контуров естественной циркуляции, так как и возмуше-ния со стороны турбин будут непосредственно отражаться на работе испарительных экранов котла. Поэтому и надежность циркуляции при этих условиях должна быть повышенной. Увеличение единичной мошности парового котла и соответственно его габаритов может привести к возрастанию тепловых неравномерностей и снижению надежности циркуляции. В топках с высоким тепловыделением (например, вихревых), пониженным коэффициентом избытка воздуха (например, при сжигании мазута) при сжигании топлива под избыточным давлением существенно повышаются тепловые потоки на испарительные экраны. Надежность испарительных поверхностей нагрева обеспечивается лишь при непрерывном и достаточном отводе теплоты рабочим телом, что достигается при устойчивом и интенсивном движении потока пароводяной смеси в обогреваемых трубах при всех возможных эксплуатационных условиях работы котла. [c.184]

Питательная вода, поступающая в барабан-паросборник I через опускную трубу, заполняет коллектор н подъемную трубу. Так как коллектор и подъемная труба находятся в зоне высоких температур, то вода закипает, и образующаяся пароводяная смесь как более легкая по подъемной трубе возвращается в барабан котла. В барабане пар выделяется из пароводяной смеси и направляется в пароперегреватель, а вода опять опускается по трубе 2 в коллектор Л. Таким образом, создается естественная циркуляция воды и пароводяной смеси в паровом котле. Для надежной и безопасной работы котла циркуляция в нем должна быть устойчивой, т. е. движение потоков воды и пароводяной смеси в контуре должно быть непрерывным и с необходимой расчетной скоростью. В противном случае в подъемных трубах могут возникать паровые мешки, приводящие к местному перегреву стенок труб и к их разрыву. [c.165]

В паровых котлах циркуляционный контур состоит не из одной опускной и подъемной трубы (см. рис. 11.2), а из ряда параллельно включенных обогреваемых и необогреваемых (или слабо обогреваемых) труб, соединенных с барабаном и коллектором. При естественной циркуляции в результате разности плотностей воды и пароводяной смеси в различных участках циркуляционного контура создается движущий напор который расходуется на обеспечение скорости и преодоление всех сопротивлений в контуре при движении воды н пара. Движущий напор может быть определен по формуле [c.11]

В котлах с естественной циркуляцией движение воды и паро-водяной смеси происходит благодаря разности весов более лёгкой пароводяной смеси в сильно обогреваемых и более тяжёлой в слабее обогреваемых трубах. Это движение происходит с довольно большой скоростью, и количество воды, протекающей в каком-либо самостоятельном циркуляционном контуре, обычно на много превосходит весовое количество пара, образовавшегося в нём за этот же период времени. [c.37]

В котлах с естественной циркуляцией (рис. 10.7, о) движение воды и пароводяной смеси в испарительной системе осуществляется за счет давления, создаваемого разностью массы столба воды в опускных трубах и столба пароводяной смеси в обох реваемых подъемных трубах системы. При зтом кратность циркуляции k — GJD, т. е. отношение массы воды, циркулирующей в системе за единицу времени, к массе вырабатываемого пара за то же время, составляет 15—100. Движение воды в экономайзере в этих котлах осуществляется при помощи питательного насоса, а пара в пароперегревателях— за счет разницы давлений в барабане котла и паропроводе за котлом. [c.222]

В котлах с естественной циркуляцией в обогреваемых подъемных трубах испарительной части котла образуется пароводяная смесь, удельный вес которой меньше удельного веса воды, заполняющей необогревае-мые опускные трубы, подводящие воду к обогреваемым трубам. Опускные и подъемные котельные трубы соединены между собой барабанами или коллекторами и образуют замкнутые циркуляционные контуры, по которым вследствие разности весов воды и пароводяной смеси создается непрерывное движение воды, или ее циркуляция. [c.11]

Действующие котлы небольшой паронроизводитель-ности почти все являются котлами с естественной циркуляцией. Движение среды внутри труб котла вызывается разностью удельного веса воды и пароводяной смеси, образующейся в обогреваемых трубах котла. [c.120]

В бapaб lнныx котлах с естественной циркуляцией (рис. 7.3) вследствие разности плотностей пароводяной смеси в левых трубах (обогреваемых) 2 и жидкости в правых трубах (необогрева-емых) 4 происходит движение пароводяной смеси в левом ряду — вверх, а воды в правом ряду — вниз. Трубы правого ряда называются опускными, а левого — подъемными (экранными) [c.153]

Последний этап — создание безбарабанных прямоточных котлов с принудительным движением воды, пароводяной смеси и пара с помощью питательного насоса. В отличие от котлов с естественной циркуляцией, где вода, прежде чем полностью испарится, многократно проходит через кипятильные трубы, в прямоточных котлах весь процесс получения перегретого пара заданных параметров происходит за один ход рабочего тела. [c.318]

Движение пароводяной смеси в котельных трубах характеризуется скоростью циркуляции, паросодержаиием смеси и давлением среды. Скорость циркуляции, т. е. скорость движения пароводяной смеси в экранных трубах барабанных котлов с естественной циркуляцией, определяется интенсивностью обогрева этих труб [c.9]

Это обстоятельство устанавливает границу применения барабанных котлов с естественной циркуляцией, основанной на разности удельных весов воды и пароводяной смеси. Поэтому переход на давление пара, близкое к критическому (225 кг/ см ) и зак ритическому, возможен только путем применения прямоточных котлов, работающих с принудительным движением воды в трубах котла. [c.87]

В паровых котлах с естественной циркуляцией движение воды происходит в замкнутом циркуляционном контуре (рис. 19.16,а) барабан — опускная труба — нижний коллектор — подъемная труба — барабан . Побудителем движения является напор, создаваемый разностью плотностей воды в опускной (слабообогреваемой) трубе и пароводяной смеси в подъемной (интенсивно обогреваемой) трубе (см. рис. 18.1). [c.372]

При подводе теплоты к обогреваемым трубам 5 вода в них закипает, поэтому во время работы они заполнены пароводяной смесью, а необогре- 24. Схемы паровых котлов с естественной ваемые трубы 2 — неки- и принудительной циркуляцией а, б) и пря-пящей водой, плотность которой больше плотности пароводяной Следовательно, нижняя точка контура (коллектор) со стороны необогреваемых труб подвержена давлению столба воды, а со стороны обогреваемых труб — давлению столба пароводяной смеси. Разность давлений, возникающая в циркуляционном контуре в результате образования пара при подводе теплоты к обогреваемым (парообразующим) трубам, вызывает движение в нем и называется движущим напором естественной циркуляции. [c.39]

Для надежной и безопасной работы котла важное значение имеет циркуляция воды в нем — непрерывное движение ее и парожидкостной смеси по некоторому замкнутому контуру. В результате этого обеспечивается интенсивный отвод теплоты от поверхности нагрева и устраняются местные застои пара и газа, что предохраняет поверхность нагрева от недопустимого перегрева и коррозии и предотвращает аварию котла. Циркуляция в котлах может быть естественной вследствие разности плотностей воды и пароводяной смеси и принудительной (искусственной), создаваемой с помоп1,ью насосов. [c.9]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...