Разработка форсированных паросепараторов и метода их расчета для котлоагрегатов низкого и среднего давления

• Автор: Сидоров, Валентин Васильевич
• Шифр специальности: 05.04.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 222 c. : ил

С ОДЕРЖАНИЕ

1. Состояние вопроса и постановка задачи

1.1. Обзор основных конструкций и паровых нагрузок сепараторов центробежного типа

1.1.1. Выбор критерия для сопоставления и оценки нагрузок сепараторов

1.1.2. Центробежные сепараторы котельных агрегатов

1.1.3. Сепараторы специфического назначения для разделения парогазожидкостных смесей
1.2. Обзор работ по созданию и исследованию внутриба-рабанных сепарационных устройств в условиях, характерных для котлов низкого и среднего давления

2. Экспериментальные установки, методика и порядок проведения исследований

2.1. Воздуховодяной стенд для отработки конструкции осевого центробежного сепаратора

2.2. Пароводяной стенд для исследования высокофорсированных осевых сепараторов

2.3. Водяной стенд для исследования истечения жидкости
из отверстий перфорированной обечайки
2.4. Опытно-промышленный паровой котел Е-1-9М
2.5. Опытно-промышленные установки для испытаний центробежных сепараторов непрерывной продувки
3. Экспериментальные исследования на стендовых установках 82,
3.1. Отработка конструкции осевого сепаратора на воздуховодяном стенде
3.1.1. Описание конструкций моделей сепаратора
3.1.2. Визуальные наблюдения и результаты исследования
3.2. Результаты и анализ исследования моделей высоко-

форсированного осевого сепаратора на паровом
стенде натурных параметров
3.2.1. Определение сепарационных и гидравлических характеристик моделей сепаратора при р=3,0;
4,0; 6,5 МПа и K^=3,0*10
3.2.2. Проверка эффективности работы осевого сепаратора при повышенном солесодержании котловой воды
4. Экспериментальные исследования на опытно-промышленных объектах
4.1. Исследование внутрибарабанных устройств для котлов типа E-I
4.2. Отработка конструкции и исследование осевого центробежного сепаратора на котле E-I-9M
4.2.1. Описание конструкций
4.2.2. Результаты исследования моделей осевого сепаратора
4.3. Исследование новых конструкций сепараторов непрерывной продувки центробежного типа
5. Разработка и экспериментально-теоретическое обоснование метода расчета сепараторов с отводом жидкости через перфорированную обечайку
5.1. Основные положения метода расчета
5.2. Исследование истечения жидкости из отверстий перфорированной обечайки
5.3. Физико-математическая модель расчета
5.4. Алгоритмы расчета сепаратора
5.5. Результаты и анализ расчетных исследований 48Z
Заключение
Список использованных источников
Приложение: I. Расчеты экономической эффективности у £/£
2. Справка о внедрении

0Б03НАЧЕНИЯ
' - солесодержание, мг/кг.
і по - высота парового объема циклона, м.
)0Н - внутренний диаметр циклона, м.
:0 - поперечное сечение циклона, м2.
§х > поперечное сечение подводящих устройств, м2.
- кратность:циркуляции>пароводяной смеси. іс - высота сепаратора, м.
Ус - внутренний диаметр сепаратора, м.
- диаметр втулки закручивающего устройства, м. шаг винтовой лопасти закручивающего устройства.
'перср - высота перфорированной части обечайки, м.
70 - расстояние от нижней кромки обечайки до первого ряда отверстий, м.
10тё - количество отверстий в одном поперечном ряду обечайки.
/оті - общее количество отверстий в обечайке.
7Л - количество лопастей в закручивающем устройстве.
'д - ширина лопасти, м.
•а “ Угол наклона лопасти к горизонтали, град.
- расход воды через модель сепаратора, м3/ч.
- расход воздуха через модель сепаратора, кг/ч.
I - действительный угол выхода потока с закручивающего устройства.
- текущий порядковый номер ряда отверстий по высоте перфорированной обечайки.
л - площадь проходного сечения закручивающего устройства, м2.
С/ - коэффициент, учитывающий отклонение угла выхода потока
от угла установки лопастей.
- шаг приближения.

работы являлась отработка соответствующих конструкций сепараци-онных устройств, допускающих повышение 8к.6>8нр.
Выполнен [17, 18, 19, 114, 115, 116, 117] большой комплекс исследований в этом направлении применительно к котлам, выпускаемым БиКЗ и БЗЭМ.
На стендовой установке, имеющей экспериментальный барабан диаметром 1,0 м, в сопоставимых условиях исследовано [17, 19] около 30 модификаций сепараторов, включая и центробежные, показанные на рис.1.7. Первые четыре из них по терминологии, предложенной в [36], относятся к типу выходных внутрибарабанных циклонов и предназначены для сепарации влажного пара на выходе из барабана.
Как указывалось, такие сепараторы являются наиболее предпочтительными для низкоконтурных котлов, так как они не оказывают влияния на гидравлическое сопротивление контура.
Первое сепарационное устройство представляло собой батарею из четырех горизонтальных радиально-осевых циклонов конструкции "Промэнерго" [е] диаметром 0,22 м и длиной 0,26 м. Испытания котлов, оснащенных такими сепараторами, показывали [Зб], что они могут обеспечить снижение влажности пара с 5($ до 1% и менее при работе на котловой воде с общей щелочностью до 20*35 мг-экв./л. Так как этому значению щелочности соответствует близкое к критическому солесодержание котловой воды, то предстояло проверить, смогут ли данные сепараторы позволить увеличить $к.& > Бкр ив какой мере.
Последующие три выходных сепаратора являлись новыми конструкциями и их эффективность необходимо было определить. Вертикальный радиально-осевой циклон ЦКТЙ-БеЛКЗ [П7] с верхним вводом пара имел цилиндрический корпус / 0,28 м высотой 0,7 м (рис. 1.7,6). В верхнюю часть корпуса заведена пароотводящая труба, а