Способы повышения экономичности и ресурса питательных насосов для ТЭС с энергоблоками мощностью 250-1200 МВт

• Автор: Богун, Валерий Станиславович
• Шифр специальности: 05.04.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 191 с. : ил.

Основные условные обозначения

а — диаметр вписанной в канал окружности;

Ь2 - ширина рабочего колеса (РК) на выходе;

С- кавитационный коэффициент быстроходности; Бг, Яг - наружные диаметр и радиус рабочего колеса РК;

О, - диаметр горла РК;

Ки = —- - коэффициент окружной скорости;

Н - напор;

Нт теоретический напор РК;

АЬ - кавитационный запас;

N — мощность; п - частота вращения;
= 3.65иЛ/0/#зм- коэффициент быстроходности;
Р - давление;
О-объемная подача; и - окружная (переносная) скорость;
V - абсолютная скорость;
XV - относительная скорость;
Z2 - число лопастей РК;
/3 - число лопаток направляющего аппарата (НА); а- абсолютный угол потока;
Р - относительный угол потока;
/У, - геометрический угол лопасти;
5Л - толщина лопасти;
I — длина лопасти;
Ф - угловая координата лопасти;
у- коэф<рициент потерь ;
/1 - динамическая вязкость;
V - кинематическая вязкость; р - плотность;

со - угловая скорость вращения;
I -температура;
г) — коэффициент полезного действия;
Г|г- коэффициент полезного действия гидравлический;
г| ім - коэффициент полезного действия внутренний механический;
■Поб- коэффициент полезного действия объемный;
X - коэффициент моделирования;
Индексы:
“О” - сечение перед колесом (иногда - “вх”);
“1” - сечение перед входом на лопасти РК;
“2” - сечение за РК;
“3” - сечение на входе в направляющий аппарат (ІІА);
“4” - сечение на выходе из диффузора НА;
“5” - сечение на входе в обратный НА (ОНА);
“6” - сечение на выходе из ОНА;
“л” - лопасть;
“ст” - параметр ступени насоса;
“ср" - сторона разрежения (нерабочая) лопасти;
“сд” - сторона давления (передняя) лопасти;
“г” - радиальная составляющая абсолютной скорости, например, Уг; “и” — тангенциальная составляющая скорости, например, V),;
“т” -меридианная составляющая (расходная) скорости, например V,,,; “а” - атмосферные условия;
Сокращения:
АЭС - атомная электростанция;
БНТ - бак низких т очек;
ВХ — вибрационные характеристики;
ВШП — выходной штуцер переходник;
ГРЭС - государственная районная электростанция;
КПД — коэффициент полезного действия;

“КТЗ” — Открытое акционерное общество “Калужский турбинный завод”;
“ЛМЗ” - Открытое акционерное общество “Ленинградский металлический завод”; ЛР - линия рециркуляции;
ЛТ - линия тока;
ЛС - лопастная система;
ПВД - подогреватель высокого давления;
“ПЗ “ - Открытое акционерное общество “Пролетарский завод”;
ПК - прсдвключенное колесо;
ПН — питательный насос;
ПНД - подогреватель низкого давления;
ПО - программное обеспечение;
“Прометей“ — Федеральное государственное унитарное предприятие “Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов “Прометей”;
ПС - пограничный слой;
ПЧ - проточная часть;
ПУ - пусковое устройство;
РД - разгрузочный диск;
ТЭС - тепловая электростанция;
УПС - управление пограничным слоем.

Меридианное сечение РК характеризуется параметрами Ь2 и Dr, которые определяются н зависимости от коэффициента быстроходности пч. Их значения определяются по формулам, полученным па основе многолетней статистической обработки экспериментальных материалов:
Ъ, =-0,015 + 0,0009315 • п,; сГ = 0,00173 -ns +0,393.
Диаметр втулочного отношения dI;T выбирается из конструктивных соображений.
При найденных очертаниях ПЧ расчет J1C РК насоса осуществляется с использованием гипотезы равноскоростного потока - Cm(n) = const, которая не имеет строгого теоретического обоснования, но позволяет получать, как показала практика, приемлемые результаты при проектировании J1C колеса центробежных насосов как цилиндрической, гак и пространственной формы.
Расчет и построение РК по струйной теории по каждой расчетной линии тока выполняется графоаналитическим методом с использованием дифференциального уравнения скелетной линии контура лопасти
г> ds tg/?
R-d<£>
где s — длина лопасти в меридианной плоскости; ср — угловая координата лопасти; р -угол наклона скелетной линии лопасти.
При проектировании решетки лопастей необходимо задавать закон изменения лопастного угла р = f(s) и толщину лопасти 5 вдоль скелетной линии на расчетной поверхности в меридианной плоскости. В практике для обеспечения требуемой формы лопасти иногда используют закон изменения относительной скорости W = f(s), или закон изменения циркуляции (момента скорости R-Vu), т.к. эти показатели связаны с геометрической характеристикой лопасти, а именно:
V V г-V
W=-r=-rt; tg /3=-
sin /3 u - Vu
По результатам расчета ЛС колеса по струйной теории оценка кавитационных качеств выполняется с использованием формулы ВИГМ