Саморегулирующее сопло
Принцип действия саморегулирующего сопла
Способ отвода конденсата греющего пара ПНД без проскока пара ограничивающим сечением постоянного диаметра (соплом) основан на следующем.Пароводяная смесь, образовавшаяся при истечение кипящей воды, аналогично газовой среде, при снижение давления расширяется. В результате образуется критическое истечение с установлением критической скорости и ограничение расхода. Вследствие относительно резкого роста удельного объёма пароводяной смеси при снижении давления, наступление кризиса движения с установлением критического истечения происходит при небольшом снижении давления. Для наглядности приведём расчётные данные. Критическое истечение кипящей воды: Ро = 4ата; Vо =0,001083м3/кг; Ркр.= 3,7ата; Ро / Ркр = 0,925; Vкр.= 0,0039 м3/кг; Увеличение удельного объёма: 0,0039/0,001083 = 3,6 раза. Критическое истечение сухого насыщенного пара: Ро = 4ата; Vо = 0,471м3/кг; Ркр. = 2,307 ата; Ро / Ркр = 0,577; Vкр.= 0,763 м3/кг; Увеличение удельного объёма пара 0,763/ 0,471= 1,62 раза. Резкое увеличение удельного объёма пароводяной смеси обусловлено относительно малым начальным удельным объёмом воды, а так же, одновременным парообразованием и расширением образующегося пара при снижении давления. Раннее наступление критического истечения, в свою очередь, обуславливает небольшой перепад давления, необходимый для получения критической скорости истечения и расхода среды. Эти величины при вышеприведённых условиях составляют: перепад давления- 0,3 кг/см2; критическая скорость – 12 м/сек; критический расход – 3081кг/сек*м2. Такой же расход при истечение некипящей воды образуется при перепаде давления 0,07кг/см2, т.е. при 0,7 м вод ст. Это обстоятельство показывает возможность использовать имеющееся высотные отметки компоновки оборудования и создать нужную высоту столба воды до сопла. Образовав таким путём нужную величину подпора над давлением упругости водяных паров получить необходимую пропускную способность сопла, охватывающего весь рабочий диапазон расходов конденсата греющего пара ПНД. Для получения вскипания воды до выхода из узкого сечения и образования критического истечения в выходном срезе, дроссельный канал выполняется в виде трубы постоянного диаметра, длина которого обеспечивает необходимое время нахождения воды в квазистатическом состоянии ( L= 10 диаметров.) При отсутствии подпора критическая скорость и расход пароводяной смеси устанавливаются за счёт теплоперепада расширяющейся среды. При появлении подпора и образования скорости воды за счёт подпора начинается снижение теплоперепада и при достижении расхода ненамного, примерно на 20%, превышающего критический, использование теплоперепада практически исчезает и скорость воды определяется только подпором. Во всём рабочем диапазоне расходов отвод КГП осуществляется только за счёт перепада давления, образованного столбом воды (подпором) перед соплом без вскипания. Перепад давления на образование скорости воды (на разгон) создаётся величиной столба воды перед соплом за вычетом перепада на преодоление сопротивлений трения участка трубопровода до сопла и цилиндрической части сопла. Сумма этих величин составляет примерно 0,2 от высоты подпора.
У нас вы можете приобрести Книги и пособия по ремонту и обслуживанию паровых турбин. |
