Пути совершенствования энергетической арматуры тепловых электростанций с целью повышения ее надежности и снижения акустического излучения

• Автор: Черноштан, Виктор Иванович
• Шифр специальности: 05.14.14
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 325 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
1.4. Организационно-технические вопросы повышения качества арматуры
1.5. Выводы
Глава 2. Некоторые результаты предшествующих исследований отдельных видов энергетической арматуры
2.2. Движение жидкости в шиберных регулирующих клапанах.
Сгр.
Введение
Глава
1.1. Энергетическая арматура и ее классификация
1.2. Основные виды арматуры и их типовые представители
1.2.1. Запорная арматура
1.2.2. Регулирующая арматура
1.2.3. Редукционно-охладительные установки
1.2.4. Предохранительная арматура
1.3. Оценка технического уровня серийно выпускаемой арматуры
1.3.1. Оценка арматуры высокого давления (Рц >6,4 МПа)
1.3.1.1. Задвижки
1.3.1.2. Регулирующие клапаны
1.3.1.3. Арматура РОУ и БРОУ
1.3.1.4. Импульсно-предохранительные устройства
1.3.2. Оценка арматуры низкого давления
1.3.3. Сопоставление отечественной арматуры с лучшими зарубежными образцами

2.1. Исследования серийных конструкций охладителей пара РОУ и
БРОУ

2.1.1. Исследование тепломассообмена в РОУ и БРОУ
2.1.2. Виброакустические исследования
2.1.3. Существующие оценки длины участка испарения
2.1.4. Исследование технических явлений и структуры потока в проточной части охладителей РОУ и БРОУ
2.1.5. Исследования рабочих характеристик форсунок РОУ и БРОУ

2.3. Исследование регулирующих клапанов паровых турбин.
2.3.1. Физическая картина течения в регулирующих угловых клапанах.
2.3.2. Исследование вибрационного состояния клапанов.
2.3.3. Пути повышения надежности регулирующих клапанов.

2.4. Исследования влияния конфигурации смежного трубопровода на

характеристики регулирующего клапана.
Глава 3. Гидроаэродинамические аспекты надежности дроссельно-регулирующей арматуры и некоторые новые ее типы.
3.1. Функциональные свойства турбулентного пограничного слоя
3.2. Отрыв потока с гладких стенок и новые методы его предотвращения
3.3. Исследование взаимосвязи гидродинамических, эрозионных и акустических характеристик арматуры.
3.3.1. Экспериментальная установка и система измерений
3.3.2. Методика обработки экспериментальных данных и анализ результатов
3.4. Новая шиберная задвижка с повышенными кавитационными характеристиками и сниженным уровнем аккустического излучения
3.5. Новые регулирующие клапаны для жидких сред
3.6. Аэродинамические принципы проектирования регулирующих клапанов паровых турбин
Выводы
Глава 4. Взаимодействие охлаждающей воды с перегретым паром в каналах пароохладителей
4.1. Инерционное осаждение крупнодисперсной влаги на стенки пароохладителя
4.2. Особенности процесса теплоотдачи при охлаждении внутренней поверхности пароохладителя выпадающими каплями воды
4.3. Особенности коррозионного повреждения защитной рубашки
4.4. Движение капель влаги в канале пароохладителя при наличии межфазного тепло-массообмена
4.5. Результаты расчета параметров жидкой фазы в канале для различных начальных диаметров капель
4.6. Выводы
Глава 5. Некоторые пути повышения надежности РОУ и БРОУ и снижения их массогабаритных показателей
5.1. Пути повышения эффективности тепло-массообмена в существующих пароохладителях отечественного производства
5.2. Исследование РОУ и БРОУ с совмещенной системой дросселирования и охлаждения пара
5.2.1. Исследование системы паровой защиты стенок охладителя РОУ и БРОУ при впрыске воды через дроссельный клапан
5.2.2. Исследование расходных и температурных характеристик потока в клапане БРОУ. Неравновесное расширение и возникновение скачка конденсации.
5.2.3. Особенности истечения испаряющейся жидкости
5.2.3.1. Процесс вскипания в струе в зависимости от режима работы клапана
5.2.3.2. Взаимодействие капель влаги с ударными волнами в спектре струи
5.2.3.3. Особенности спектра двухфазной струи по результатам визуальных наблюдений
5.2.4. Экспериментальное исследование характеристик жидкой

фазы за системой скачков сверхзвуковой струи
5.2.4.1. Влияние дисперсного потока
5.2.4.2. Исследование концентрации влаги в выходном сечении канала пароохладителя
5.2.5. Исследования опытно-промышленной БРОУ МЭИ на паровом стенде
5.2.5.1. Схема парового стенда и система измерений
5.2.5.2. Методика проведения эксперимента
5.2.5.3. Исследование опытно-промышленной БРОУ МЭИ
Выводы
Глава 6. Шум энергетической арматуры и некоторые методы его снижения
6.1. Стендовые и промышленные испытания некоторых типов энергетической арматуры
6.2. Основные методы снижения шума в энергетической арматуре
6.3. Экспериментальные исследования влияния конструктивных изменений арматуры на снижение ее акустического излучения
Заключение
Литература

производства клапанов, рассчитанных на реально имеющие место на электростанциях перепады давлений.
Эрозионный износ трубопроводов за регулирующими клапанами шиберной конструкции неоднократно вызывал на электростанциях возникновения аварийных ситуаций. Во избежание этого Минэнерго СССР выпустило противо-аварийный циркуляр для ТЭС N Т-2/77, который направлен на предотвращение разрушений трубопроводов из-за эрозионного износа, но не исключает его. Персонал электростанций вынужден систематически контролировать толщины стенок трубопроводов за РПК и раз в 2 года, а иногда и чаще, заменять участок трубопровода, что связано с большими материальными и трудовыми затратами.
Большим недостатком клапанов шиберной конструкции является интенсивный износ резьбовой пары ходовой части клапанов, работающих в режиме частых реверсивных перемещений регулирующего органа. Износ резьбы приводит к появлению люфтов, а часто к заклиниванию клапана. Положение усугубляется тем, что завод в некоторых конструкциях клапанов (870-300-Э, 934-250-Э) в этом узле небольшую по размерам и простую в изготовлении резьбовую втулку изготавливает из стали, а подвергающуюся износу, крупногабаритную втулку шпинделя - из бронзы. Такое решение недопустимо, если учесть, что на некоторых электростанциях срок службы резьбовой пары не превышает 9 месяцев. Длительное время завод поставлял на электростанции клапаны, у которых резьбовая пара постоянно работала в масляной ванне. У этих клапанов износ резьбы практически отсутствовал. Однако, в дальнейшем с целью снижения трудоемкости изготовления этого узла, завод упростил его и заменил масляную ванну на густую смазку, что привело к снижению надежности и долговечности ходовой части клапанов.
Не отвечают реальным условиям эксплуатации шиберные клапаны, поставляемые ЧЗЭМ для установки на подводе пара к встроенным сепараторам.
В процессе растопки через клапан последовательно проходят вода, пароводяная смесь и пар. Удельный объем протекающей через клапан среды при этом увеличивается больше, чем в 10 раз, а перепад давлений снижается с 240 до 10 кгс/см2. Клапан ЧЗЭМ на столь сложные условия работы не рассчитаны. Несмотря на то, что клапаны эксплуатируются кратковременно, только в период пуска котла, у них наблюдается износ выходных патрубков, заклинивание приводов, разрушение заплечиков шиберов. Необходимо вместо одного клапана