Обоснование технических решений по конструкции смешивающего подогревателя высокого давления для перспективных энергоблоков электростанций на основе экспериментальных исследований

• Автор: Сомова, Елена Владимировна
• Шифр специальности: 05.14.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 148 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава 1 Обзор конструкций подогревателей питательной воды и работ по исследованию контактного теплообмена при конденсации в смешивающих подогревателях

1.1 Анализ конструкций и условий эксплуатации подогревателей

высокого давления

1.2 Экспериментальные исследования по теплообмену при

конденсации пара на струях воды

1.3 Исследование тепло- и массообмена в промышленных

смешивающих подогревателях

1.4 Постановка задачи исследования

Глава 2 Экспериментальное исследование теплообмена при
конденсации в смешивающем подогревателе струйного
типа высокого давления
2.1 Программа исследований
2.2 Описание экспериментального стенда и схемы измерений
2.3 Описание экспериментального участка и методики измерений
2.4 Техника проведения эксперимента и объем исследований
на модели СПВД
Глава 3 Анализ рабочего процесса в смешивающем подогревателе
3.1 Схема течений в модели СПВД
3.2 Взаимодействие пароводяной смеси со струей питательной воды
3.3 Конденсация пара в потоке смешения
3.4 Влияние начальных параметров на эффективность процесса конденсации
Выводы по главе
Глава 4 Результаты исследования на опытной установке процесса
теплообмена в смешивающем подогревателе высокого давления
4.1 Описание опытной установки с полномасштабной по высоте
моделью СПВД
4.2 Описание экспериментального участка и объем исследований
на модели СПВД

4.3 Обобщение результатов исследования па опытной установке
Выводы по главе
Г лава 5 Обоснование технических решений по конструкции
элементов смешивающего подогревателя питательной воды высокого давления
5.1 Назначение и условия эксплуатации СПВД
5.2 Техническая характеристика
5.3 Рекомендации по расчету теплообмена и элементам конструкции смешивающего подогревателя высокого давления
Выводы но главе
Выводы
Список литературы
Приложение А Основные параметры смешивающихся сред в опытах,
проведенных на стендовой установке
Приложение Б Основные параметры смешивающихся сред в опытах,
проведенных на опытной установке

Условные обозначения
а - коэффициент температуропроводности, с - удельная теплоемкость, с/ - диаметр,
Р - площадь, в - расход,
g - ускорение свободного падения,
Ь - высота, і - энтальпия,
к - коэффициент теплоотдачи,
/ - длина,
т - относительная массовая концентрация,
(2 - количество тепла,
Я - радиус,
г - скрытая теплота парообразования,
Б - шаг между отверстиями (струями),
I - температура,
V - объем, гг - скорость,
х - координата, массовое паросодержание а - коэффициент теплоотдачи, є - коэффициент турбулентности,
Ф - коэффициент сужения струи, г| - эффективность теплообмена,
А - теплопроводность, р - коэффициент расхода, о— кинематическая вязкость, р - плотность,
0 - коэффициент поверхностного натяжения,

сплошном участке струи и циркуляции и перемешивания внутри капель на распавшемся участке.
1.3 Исследование тепло- и массообмена в промышленных смешивающих подогревателях
Большую многолетнюю работу по исследованию процессов тепло- и массообмена в контактных теплообменниках струйного типа и по проектированию и внедрению смешивающих подогревателей провели коллективы сотрудников ВТИ (Всероссийский теплотехнический институт) и ЦК'ГИ (Центральный кот-ло-турбинный институт). Проделанную этими коллективами работу можно разделить на несколько этапов:
- экспериментальное исследование тепло- и массообмена при струйном дроблении воды в поперечном потоке пара или паровоздушной смеси, получение критериальных зависимостей для расчета подогрева воды, а также выделения кислорода и углекислоты с целью использования их при проектировании струйных смешивающих подогревателей [57];
- изучение зарубежного опыта (США, Англия) использования подогревателей контактного типа в системе регенеративного подогрева питательной воды блочных установок [58, 59, 60];
- применение контактных подогревателей в системе регенерации турбоустановок электростанций [61, 62];
- разработка методик расчета смешивающих подогревателей по результатам их испытаний [63, 64];
- обобщение результатов исследования, проектирования, эксплуатации и испытаний контактных подогревателей низкого давления [65, 66];
- разработка математической модели подогревателя смешивающего типа с целью оптимизации режимов работы ПНД [67, 68, 69].
Экспериментальное исследование тепло- и массообмена на совокупности струй воды, омываемых поперечным потоком пара или паровоздушной смеси при давлении ниже атмосферного проведено Ермоловым В.Ф. [57].