Исследование влияния минерализации на гидродинамику и теплообмен в испарителях кипящего типа

• Автор: Карцев, Алексей Сергеевич
• Шифр специальности: 05.14.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 223 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. ОБЗОР ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ВЛИЯНИЮ МИНЕРАЛИЗАЦИИ

НА ГИДРОДИНАМИКУ И ТЕПЛООБМЕН ПРИМЕНИТЕЛЬНО К ЭНЕРГЕТИЧЕСКИМ ИСПАРИТЕЛЯМ.

1.1. Конструкция и область применения современных энергетических испарителей типа И

1.2. Особенности гидродинамики водяного объма испарителей в условиях глубокого концентрирования питательной воды
1.3. Особенности теплового режима длиннотрубного испарителя в условиях глубокого концентрирования питательной воды

1.4. Причины пенообразования в испарителях.

1.5. Влияние минерализации на гидродинамический режим испарителя.

1.5.1. Истинное объмное паросодержание при барботаже пара через водные растворы

1.5.2. Скорость всплытия одиночного пузыря и групповая скорость всплытия пузырей в водных растворах

1.5.3. Гидравлическое сопротивление при движении двухфазной смеси для

растворов.
1.6. Влияние минерализации на тепловой режим испарителя
1.6.1. Теплофизические свойства водных растворов.
1.6.2. Теплоотдача при кипении в большом объме
1.6.3. Теплоотдача при кипении в трубах
1.6.4. Характеристики области ухудшенного теплообмена для воды и водных растворов.
1.7. Постановка задач исследования.
ГЛАВА II. ИССЛЕДОВАНИЕ ГИДРОДИНАМИКИ ВОДЯНОГО ОБЪМА
ИСПАРИТЕЛЯ И0 НА МИУ САРАНСКОЙ ТЭЦ2
2.1. МИУ Саранской ТЭЦ2.
2.2. Методика проведения эксперимента.
2.3. Методика обработки экспериментальных данных
2.4. Тарировка трубки Пито
2.5. Результаты исследования гидродинамического режима испарителя
при докритичсской и закритичсской минерализации концентрата
2.6. Результаты исследования теплового режима испарителя при докри
тической и закритической минерализации концентрата
ГЛАВА III. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОВЫХ И ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПУЗЫРЬКОВОГО КИПЕНИЯ РАСТВОРОВ В БОЛЬШОМ ОБЪМЕ.
3.1. Экспериментальная установка с лазерной диагностикой кипения водных растворов.
3.2. Лазерная диагностика гидродинамических характеристик.
3.3. Методика проведения эксперимента.
3.4. Методика обработки экспериментальных данных
3.5. Тарировка средств измерений.
3.5.1. Тарировка термопар.
3.5.2. Исследование распределения температуры жидкости вблизи рабочего
участка
3.5.3. Тарировка диафрагмы
3.6. Скорость всплытия, диаметр и частота отрыва паровых пузырей для
водных растворов.
3.7. Групповая скорость всплытия паровых пузырей в водных растворах.
3.8. Теплоотдача при кипении в большом объме
ГЛАВА IV. МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛОГИДРАВЛИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ИСПАРИТЕЛЕ ЕСТЕСТВЕННОЙ ЦИРКУЛЯЦИИ ВО ВСМ ДИАПАЗОНЕ СОЛЕСОДЕРЖАНИЙ КОНЦЕНТРАТА.
4.1. Методика теплогидравлического расчта испарителя при докритиче
ском солесодсржании концентрата
4.2. Оценка величины паросодержания в опускной щели при закритической минерализации концентрата.
4.3. Определение условий возникновения участка ухудшенного теплообмена в трубах греющей секции при докритической и закритической минерализации концентрата
4.4. Физическая модель теплогидравлических процессов в испарителе
при закритической минерализации концентрата
4.5. Совершенствование конструкции испарителей, работающих при докритической и закритической минерализации концентрата.
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Уровень конденсата на наропромывочном листе также поддерживается переливом. Конденсат отводится по одной центральной опускной трубе в водяное пространство испарителя. Импульс на контрольнодистанционное управление с регулированием уровня воды в аппарате податся через специальный коллектор успокоительный бачок, верхняя часть которого соединена с паровым, а нижняя с водяным пространством испарителя. Основная функция испарителей подготовка добавочной воды основного контура. В рамках этой функции испарители типа И применяются как в составе блочных испарительных установок БИУ, так и в составе автономных многоступенчатых испарительных установок МИУ. Испарители типа И применяются также в составе паропреобразовательных установок ППУ. Помимо подготовки добавочной воды основного контура на ТЭС испарители также выполняют функцию утилизации сточных вод. Стерман Л. С. и Можаров 1, исследуя работу испарителей ИСВ0 блока К, обратили внимание на то обстоятельство, что весовой уровень концентрата, измеренный по штатному водоуказатсльному стеклу, был на мм ниже верхней трубной доски греющей секции. При уровне концентрата над греющей секцией, равном мм, истинный уровень находится на высоте мм, а уровень в опускной щели испарителя уходит из поля видимости вниз. Уровень в опускной щели испарителя появлялся в водоуказательном стекле только при уровне над греющей секцией мм. Бускунов . I1. Сметана А. З. в работе 2 исследовали гидродинамику водяного объема испарителя ИСВ0. Схема измерений представлена на рис. Рис. Испаритель ИСВ0 имеет следующие характерные размеры диаметр корпуса мм, диаметр греющей секции мм, высота греющей секции мм. В греющую секцию ввальцованы 5 кипятильных труб диаметром x мм. Отношение сечения кольцевой щели к суммарному сечению кипятильных труб составляет 0,. Нижние концы двадцати опускных труб диаметр мм наронромывочного устройства заведены в водяной объм под греющей секцией на 0 мм ниже трубной доски. Для изучения гидродинамических характеристик испарителя авторами 2 было организовано длительное наблюдение за гидродинамическим режимом испарителя в эксплуатационных условиях при нагрузках от 6,5 до ,5 тч и давлениях вторичного пара от 1,7 до 2,5 кгссм2. Весовой уровень над центром греющей секции поддерживался автоматически в пределах до 0 мм. При этом фиксировались весовые уровни у стенки корпуса и в опускной щели, а также разность полного и статического давления в опускной щели, используемая как мера интенсивности опускного движения в кольцевой щели. Солссодсржанис концентрата доводилось до гкг, щлочность до 0 мгэквкг. В результате проведенных исследований установлено, что существуют два различных по гидродинамике водяного объема режима работы испарителя. При низких солесодержании и щелочности концентрата уровень в опускной щели немного ниже, чем над центром греющей секции, интенсивность циркуляции высокая, средняя плотность среды в щели, рассчитанная по разности весовых уровней, близка к плотности воды. При достижении щелочности концентрата значения мгэквкг и солесодержания концентрата около 3 гкг величины уровня концентрата в опускной щели и интенсивности циркуляции уменьшаются и при значениях щелочности мгэквкг и солесодержания гкг стабилизируются. Указанный диапазон солесодержания гкг называется критическим. Изменение гидродинамических характеристик испарителя ИСВ0 во времени при переходе через критическое солесодержание представлено на рис. Рис. Но весовой уровень над центром греющей секции Я весовой уровень у стенки корпуса испарителя Н2 весовой уровень в опускной щели Ар разность полного и статического давления в опускной щели р средняя расчтная плотность среды в опускной щели. Резкое понижение весового уровня концентрата в опускной щели испарителя, авторы 1,2 объясняют вспениванием концентрата, которое начинается при достижении критического солесодержапия. Вспененная вода увлекается в кольцевую щель, что, с одной стороны, приводит к уменьшению средней плотности смеси до кгм3 и, с другой стороны, к возрастанию гидравлического сопротивления опускного участка.