Исследование гидродинамики при кипении водного раствора Na2SO4 в трубе и совершенствование методики расчёта испарителей

• Автор: Коньков, Евгений Олегович
• Шифр специальности: 05.14.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 183 с. : ил.

содержание 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

.6.1. Теилофизическис 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 И. Экспериментальная установка и методика исследования

2.1. Экспериментальная установка и рабочий участок.
2.2. Теплофизические измерения.
2.3. Методика проведения экспериментов.
2.4. Методика обработки экспериментальных данных.
2.5. Результаты тарировок измеряемых величин.
2.6. Оценка погрешности измерений
ГЛАВА III. ИССЛЕДОВАНИЕ ГИДРОДИНАМИКИ ПРИ КИПЕНИИ
ВОДНЫХ РАСВОРОВ В ТРУБЕ .
3.1. Достоверностыюлученных данных.
3.2. Зависимость перепада давления от массового расходного иаросодср
жания, концентрации и скорости потока при кипении водного раствора в трубе.
3.3. Анализ экспериментальных данных и получение эмпирической зави
симости для перепада давления на участке при кипении водного раствора в трубе.
ГЛАВА IV. МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛОГИДРАВЛИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ИСПАРИТЕЛЕ ЕСТЕСТВЕННОЙ ЦИРКУЛЯЦИИ ПРИ ЗАКРИТИ
ЧЕСКОМ СОЛЕСОДЕРЖАНИИ К1ЦЕТРАТА.
4.1. Определение условий возникновения участка ухудшенного теплооб
мена в трубах греющей секции при докритической и закритической минерализации концентрата
4.2. Методология определения скорости циркуляции.
4.3. Сопоставление расчтных коэффициентов теплопередачи с данными
известных
4.4. Физическая модель теплогидравлических процессов в испарителе
при закритической минерализации концентрата
4.5. Алгоритм расчта испарителя с участком ухудшенного теплообмена
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


При работе испарителя нижняя часть корпуса заполнена водой, уровень которой поддерживается регулятором над греющей секцией (или - в некоторых модификациях - в опускной щели). Греющий пар конденсируется на наружных поверхностях трубок и отдаёт свою теплоту находящейся в них воде. В греющей секции горизонтально установлены перегородки (5), которые имеют вырезы у периферии или отверстие в центральной части. Рис. С; /гр - температура греющего пара, °С; А/ - температурный напор, °С; Д/гс - гидростатическая депрессия, °С; Л/гндр - гидравлическая депрессия, °С; щ скорость циркуляции, м/с; Арю - движущий напор, Па; Ар„от - потери давления в контуре циркуляции, Па. Таким образом, движение пара организовано перпендикулярно осям кипятильных трубок от оси греющей секции к периферии и от периферии к оси. Конденсат пара стекает но трубкам на нижнюю трубную доску. Из греющей секции и из аппарата конденсат отводится по трубе (8). Для предотвращения проскока греющего пара через трубу отвода конденсата и для обеспечения отвода неконденсирующихся газов (преимущественно С) из греющей секции, в ней поддерживается небольшой уровень конденсата (обычно около 0 мм) над нижней трубной доской. В трубки греющей секции вода поступает снизу. За счёт тепла конденсирующегося пара часть воды в трубках испаряется. Вследствие разности удельных весов воды в опускной щели и пароводяной смеси в трубках греющей секции обеспечивается восходящее движение среды в трубках и нисходящее движение в опускной щели - естественная циркуляция жидкой фазы в аппарате. Па выходе из греющей секции происходит отделение паровой фазы от жидкой. Пар поднимается через слой воды к поверхности её в аппарате (зеркалу испарения), а вода отводится по опускной щели в нижнюю часть корпуса испарителя. Для обеспечения циркуляции и исключения заброса капель на значительную высоту (и, как следствие, ухудшения качества дистиллята) в корпусе испарителя поддерживается определенный уровень воды (концентрата), составляющий обычно 0-0 мм над греющей секцией. В некоторых модификациях для сглаживания пульсаций потока, выходящего из труб греющей секции, над верхней трубной доской установлен погружной дырчатый щит. Вторичный пар поступает в паровое пространство испарителя, а затем проходит через две барботажные паропромывочные ступени (, ) и жалю-зийный сепаратор (), где пар освобождается от захваченных на паропромывочном листе капелек влаги. Отвод вторичного пара осуществляется через патрубок (9). Для предотвращения заброса концентрата на паропромывочные листы после года опускные трубы выполняют укороченными (концы труб расположены выше уровня воды над греющей секцией) и снабжаются гидрозатворами. При работе испарителя проходящий через отверстия паропромывочного листа пар препятствует протеканию жидкости, что удерживает питательную воду над листом, а барботирующий через неё пар очищается от захваченных им капель концентрата. Необходимый уровень над листом ( мм) обеспечивается переливами (), установленными на листе перед сливными трубами. Некоторые модификации снабжаются вторым паропромывочным листом (), на который по трубе () подаётся часть конденсата вторичного пара испарителя (дистиллята). Уровень конденсата на паропромывочном листе также поддерживается переливом. Конденсат отводится по одной центральной опускной трубе в водяное пространство испарителя. Импульс на контрольно-дистанционное управление (с регулированием уровня воды в аппарате) подаётся 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. С этой целью 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 па ТЭС испарители также выполняют функцию утилизации сточных вод.