Струйные аппараты - Соколов Е.Я.
ISBN 5-283-00079-6
Скачать (прямая ссылка):
Рис. 9.23. Зависимость предельного коэффициента инжекции от температуры инжектируемой воды для инжектора с цилиндрической камерой смешения: dt — 30 мм; d = 15 мм; di=20 мм IfJfplf= = 4); Ik с = 160 мм; рр = 0.6 МПа; рс =
=0,1 МПа;--------расчетные зависимости:
/—ри = 0,1 МПа; 2—80 кПа; 3—54 кПа
0 10 20 30 *0 50 Unv
Сравнение опытных характеристик с расчетными показывает, что повышение температуры инжектируемой воды приводит в действительности к большему снижению предельного коэффициента инжекции, чем это следует из расчетных характеристик. Как указывалось выше, можно предположить, что при повышенных температурах инжектируемой воды процесс конденсации не успевает завершиться в приемной камере и некоторая часть входного сечения камеры смешения оказывается занятой несконденсировавшимся рабочим паром. В результате этого уменьшается сечение для прохода инжектируемой воды и соответственно уменьшается предельный коэффициент инжекции.
9.4. Дроссельно-увлажнительные струйные аппараты
Принцип работы таких аппаратов приведен в [46]. На рис. 9.24 изображена принципиальная схема такого аппарата и показан характер измерения давления, скорости, удельной энтальпии и температуры среды вдоль проточной части этого аппарата. По трубопроводу P к соплу / подводится перегретый пар с давлением р0, удельной энтальпией A0 и температурой T0.
302
Рис. 9.24. Принципиальная схема дроссельноувлажнительного струйного аппарата (о)
и характер изменения л>
параметров пара в про-
точной части аппарата Zt0lT0 u—
(б);
P —подводящий паропровод; / — сопло; II — камеры увлажнения; III — камера уплотнения; IV —диффузор; С — отводящий паропровод; В ~ подвод воды
В I ,РВ>*1 IlV
(? Sb)
/V hc , t0
В сопле / пар расширяется, при этом давление его падает, а скорость растет и в выходном сечении сопла 1-1 достигает сверхкритиче-ского значения W1 >а0*- В выходном сечении сопла 1-1 устанавливается давление P1 = IJ1P0 < рв, где /7в — давление в водоподводящем трубопроводе. Под действием разности давлений Арв = Pb—Pi вода поступает в камеру увлажнения II, смешивается с паровым потоком и увлажняет его. В выходном сечении 2-2 камеры увлажнения давление P2 = Pi, скорость пара <Ші, а удельная энтальпия ^2 <#1- Далее пар поступает в камеру уплотнения III. Поскольку скорость пара больше критической, а сечение камеры III постоянно, возникает прямой скачок уплотнений, в результате которого давление пара возрастает. В выходном сечении камеры уплотнения 3-3 давление Рз >р2, скорость w3<w2, удельная энтальпия H3 >Л2. Затем пар проходит через диффузор IV, в котором происходит превращение кинетической энергии пара в потенциальную. При давлении рс >р3 с удельной энтальпией hc <.h0 пар отводится из аппарата.
Преимущество дроссельно-увлажнительных струйных аппаратов по сравнению с обычными дроссельно-увлажнительными установками заключается в простоте устройства и экономии электроэнергии на подачу воды на увлажнение. Последнее обеспечивается благодаря тому, что давление в камере увлажнения ниже давления на входе и на выходе из аппарата.
303
9.4.1. Метод расчета
Рассмотрим метод расчета дроссельно-увлажнительных струйных аппаратов. Заданы: расход G0, кг/с, и параметры пара перед аппаратом: Pq, Па, A0, кДж/кг, t0, °С, р0, кг/м3; требующиеся параметры пара после аппарата: рс, Па, К, кДж/кг, tc, °С, рс, кг/м3; располагаемые параметры воды для увлажнения: рв, Па, К, кДж/кг, °С.
Из теплового баланса определяется удельный расход воды на увлажнение 1 кг перегретого пара:
И- = (Ао—Ас)/(Ас—Ав). (9.19)
'Задаются перепады давлений между водоподводящим трубопроводом и камерой увлажнения:
Арв = Pb-P1-4- !(9.20)
Определяют давление в камере увлажнения:^'
Pi = P2 = Pb-Ар». (9.21)
По относительному давлению IJ1 = pjp0 в выходном сечении сопла 1-1 определяют приведенную скорость парового потока % в этом сечении. Определяют критическую скорость пара а0* перед аппаратом по (1.10). Определяют скорость пара, м/с, и его энтальпию, кДж/кг, в выходном сечении сопла 1-1 по формулам
Ші=фЛао*-, (9.22)
/I1 = Zt0-ш,/2000, (9.23)
где Cp1 — коэффициент скорости сопла, рекомендуется принимать Фі = 0,95.
Определяют параметры парового потока перед камерой уплотнения по формулам
P^ = Pi,
W1 ,
W2 = ф2 ;
1 + 1* * j (9.24).
A2 = Zic----I
2000 '
где ф2 — коэффициент скорости камеры увлажнения, рекомендуется принимать ф2 = 0,95.
Определяют критическую скорость пара ас* после аппарата по (1.10).
Определяют приведенную скорость пара перед скачком уплотнения по формуле
X2 = W2Iac^. (9.25)
і
Определяют параметры потока после скачка уплотнения: давление рз по (1.65а), скорость W3 по (1.55), энтальпию по формуле
Определяют давление пара на выходе из диффузора по формуле
где фз — коэффициент скорости диффузора, рекомендуется принимать Фз = 0,9.
Геометрические размеры сопла рассчитываются по (2.42), (2.446) и (2.45).
Пример 9.2. Заданы параметры пара перед дроссельно-увлажнительным струйным аппаратом: р0 — 1,4 МПа; t0 = 260 °С; A0 = 2951 кДж/кг; O0 — = 0,1674 и31кт; р0 = 5,97 кг/м3. Требующиеся параметры пара после аппарата: рс= 0,5 МПа; tc= 160 °С; Ac = 2767 кДж/кг; Vc = 0,3836 м3/кг; рс = S= 2,61 кг/м3. Располагаемые параметры воды для увлажнения: рв = 0,15 МПа; tв = 80 °С; пв = 335 кДж/кг.
