Шкловер Г.Г., Мильман О.О. Исследование и расчёт конденсационных устройств паровых турбин
Подождите немного. Документ загружается.
014
з
т
х
Ф
х
Ф
.
Ф
з
з
в
$
о
ч
|!
812 16202ц283236
Рис.
8.11. 9бобщенная
диач1амма
ш!я
расчета
пароструйнь1х
эжекторов
0,012
0,07
\ц00вц007
о,о8
0,072
0,054
0,456
ц0ч8
цоц
Ф
з
\
Ф
ч
ъ
ё
о
ъ
з
о
ц
ц
о
\
о
ч
Ф
ъ
ъ
\
Ф
о
\
о
\
Ф
ц
{
Ф
\
Ё
ё
ц02ч
ц0$
+0
5о
00
70
80
30
100 110
г
(цифры
около
экспериментш1ы{шх
т0чек
_
давления
рабонетю
пара,
105
[1а)
5.
[1о
!'. =
0,0025 и Р
=
88
уточн'{ем
значение и по
диаФамм
е: ц
=
0,42.
6.
[1овторяем
расчет'_начинш|
с п. 4; во
вк)ром прибл:о:<енпи
лрп ш
=
Ф,42 п
Рпр =
0'00-25 получдем: Р
=92,
а
уточненное
значе}|ие
ц=0,43'
дальнейт:п:еут0чнф
ния не треоуются.
7' Расход
рабовего
паРа с исполь3ованием
(8.2)
40
6о
=
--
=
93,02
кг/ч
(0'0258
кг/с).
'
0,43
8. €ечение сопла исходя из
(8.3)
при
рр
=
1,6
й!1а и ур
=
0'1477 м3/кг
0,0258
=
12,1.10-6 м2
[*
648
9.
|(ритииеск:й
диамщр
рабовето
соглла
4*=3,92мм'
10. €ечение
ц}{лиядр!{1|еской
часги камерь!
сме1дения по
(8.1)
./г =
1,113' 10-з м2
и ее
диамещ
11=
37'7 мм.
11.
!дина
камерь| сме1дения в
соответсгвип
с
рис.
8.9
составляёт прип/|ерно
53Ф-610 мм' в
том
нио:е
вхощлой конической
ч:|сти
_
около
230
мм'
ц!1т|индр|д!ф
ской
_
150 мм и вь]ходного
диффузора
-
150_230
мм.
/|иаметр
кони|!еской части
ва
входе
сос1ав'1яет
58_62 мм.,!1иффузорнь:й
увасток
длш|ой
230
мм имеет
диамец)
вь1хода
78_86
мм.
12.
.['иаметр
вь|ходной насги
рабонего
со|ш!а
рекомендуется
опредепя1ъ
о по-
мо1|.||ью
га3одинамш!еск:о<
таблиц
|23|
прп
рас1цщен!]и
!аза т
=
[''
и
затем
умень
|!|:|1ъ
его
на 20_3Фо. Б вац:ем с'!учае
при
т
=
0,0025
для
перещетого
вод};нот0 пара
(&
=
1,3)
4
=
0,03в. Расчет:ое вь1ходное
сечение
со||1а може|*гнайти
по
уравнени1о
|с= !*/4.
(в.6)
3 на:'цем
конкретном
Фтучае
12,1.1г6
["=
2
=318.10_6
м2.
0,038
[1р:атимаем
{ёр =
0,151"
=
23]]й6
м' а
диаметр
вь1ход1{ой
часги
со|ш|а 17,5
мм,
его
д'!ина
при
фле
раскрытия
15о сосдаы:яет
примерно
51
мм.
1аким
образом' получены
ва:ю:ейшп:е
геомещи[{еские
хаРактерисп1ки
ступени
эжектора' что
позво'1яет вести
его конкретную
конструкторскую
разработку.
0о_
прос о выборе осевого
расстоян!.|я
от
среза
рабояегэ
со|ш|а
до
входа
в
камеру омФ
ш:ения
будет
рассмоц)ен
отде'|ы|о.
[1ример
2.
/1ля
э'х<ектора
с задднвой прот0ч{ой час!ъю:
д|!а}?|етр
рабовего
согш:а
ё
*
=
3,0,
д|{аметр
торловины камеры сме!дения ёс
=
24
мм
_
при
давлении
рабовегю
пара 1,6 1!{11а
и
температуре 250о€ опредФ|итъ
ддш1ение
всась|вания
и предФ1ьное
противоддвлен1{е
при коли|!естве
отсась|ваемотв воздуха
6вз
=
20
кг/ч.
1. [1о
уравнен:по
(8,1)
опредо:яем
оп{оситепьное
сечение:
/эц\
2
,=
\?
=
64.
2.
[|о
уравден:до
(8.3)
находим
расход
рабонего
лара
@эр
=
1,6 }1||а,
|р
=
250о€,
ур
=
0,|477
м'
/ч)
:
6р=648'7,1'1й6
Б
=0,0151кг/с=54,5кг/н.
'
{
0,1477
\'12
3'
по
(8.2)
находим
коэффициент эжекции:
ц
=
20/54,5
=0'367.
4. |]о
обобщенной
диагРамме
при ц
=
0,367 ц Р
=
64 находим
Рвс =
0,0034
и
Рпр
=
0'019.
5.
||о
(8'5)
опреде'1яем {\Р!4
рр=
1'6 й|[а
и
Рвс
=
0,0034
Рвс
=
5,44 к[1а.
6.
||о
(8.4)
вь{чиспяем при
1пр
=
0'019
Рпр
=
30,4 у'1а'
Фбобщенная
диаграмма
рис..
8'11 позволяет
рец]ать ряд
других
задан.
}{еобхо_
димо
помв}{1ъ' что
она справед'|ива
д]|я
оптима1ьной
протои:ой
чаоти
камерь|
сме-
:пения
(см.
рис.
8.9)
и
оптцм:шьного
расстояния
ме)кду
оо|шом
и камерой
сме1пен]{я.
Расстояпште
от сре:в
рабочеп)
со|1па
до
камерь!
сме|||ения.
[1ри
задаяной
прото({ной
части
расстоянце
!с от среза
сот1ла
до
входа в
камеРу
сме[цения
мо'(ет
существенно повлиять на
давление
всась|вания
и
предельное
проти-
водав]1ение
ступени; при бопь||!их
/с возникает
неустой1|ивость
в
работе
ступени эжектоРа.
Ёа
рис.
8.12
приведена
характеристика
ступени
экспериментального
эжектора
с
переменнь1м
раостоянием
от среза
со1тпа
до
камерь1
сме1ше}{ия
при
двух
значениях
коффициента эхекции;
ц
=
0 у1 и
=
0,168. .[1иния
давления
всась|вания
имеет
минир{ум при
/.
=
0+5 мм
ш|я
стту{ая
и
=
0
ц т1р'4
!с
=
55+60
]!1м
д/|я
и= 0,168.11редельное
пртиводавление
умень1да_
ется
на \о_|5%
с
ростом
!" от
20
до
50_60
мм.
€тепень
пов;1!цения
давле.
ния
9
имеет
максимр{ при
/с
=
_5+0
мм
щ{я
ц=о п пр|\
!с
=60
мм
р:я
и
=
0,168. |1рп
|"
_
50+60 1у1м
ступень переходит
в неустойчивь|й
режим
работь]:
степень'повь1!шения
давления
и предельное
цротиводавление
Резко
умень!шаются'
а
дав]|ение
всась|вания возрастает.
1акой
ход кривь1х
характерен
д]|я
ступени э)кектора. ||ри
запаннь1х
расходах
и
параметрах
сред м€|ксимапьн;}я
эффективностъ
эжектора
соответствует
максим:}ль-
ной степе}{.1
повьт:легпдя
давления
9.
тогда оптиту1'цьпое
осевое
расстоя-
!{ие,
так )ке как
и м:1ксиму]у1
Р,
пРп прот!их заданнь|х
ус'1овиях
является
функцией
коэфф'{циента
инжекции;
чем боль!ше
и,
тем болБгпе
и /.. 3то
хоро1цо
согласуется
с аэродинаг{ическими
характеРистиками
газовой
струи
[1]:
с
ростом
ее
д]|инь|
возрастает
присоединенная
масса газа'
и
наоборот
_
ш|я
больгцей
присоединенной
массь: (т.
е. боль:шего
коэффи-
цие!{та
эжекц:т:)
необходлшто
иметь
б6льпую
р]тц:|1у
газовой
струи
(т.
е.
больтшее
/.).
[1рибли>кенгтую
оце}{ку
осевого
расстояния
можно
сделать
шо
уравне-
н\1ю
|777
дт]я
первь|х
ступеней эжектора
|"|4'
=
0,019
(г
+
50)
,
д/|я
втоРь|х
сцпеней
|"|ё"
=
0,25
(г
_
8) .
(8.7)
(8.8)
3
целом
это наиболее трудноопредепимьй
параметр
эжекторной
ступени'
и в практике
}{ередко во3никает
необходимость
доработк!.{
ее по этоп,1у
показате'|ю.
йетощлка этого
процесса
изложена
в пос]]едуюцих
разделах.
173
е'"! т0|по
0
я',. т0-|
по
1,0
0,9
0,8
0'7
4,0
Р
30
0
/0 2030
+0
5060 70 80
Рис.
8.12. )(драктщистики
эжектора
при
изменении
осево10
расстояния
от
оот|'1а
до
камФь|
сме1шения:
,|
-
и=0,168;
2
_
ц=0;
4*=3,5мм;
ас=20мм;
4|=44,5
!'1м;
ро =2,4м|ь
8.5. многоступвнчАть|в пАРоэжвктоРнь!в
устАновки
Ёа
рис.
8.13 приведена характеристика
двухступенчатого
эжектора'
иллюстрирующ:}я особенности совместной
работь]
пос]]едоватФ]ьно
вкпю-
ченнь|х ступеней. Расчепть:е
параметрь|
эжектора:
расход
отсась1ваемого
во3духа
и
давление
всась!вания обеспец{ваются
характеристикой
! ступе-
нц
*"
=
[
(6"с').
||ервая
ступень
имеет предельное
противодавление
Рд,'
но
парово3ду1,|ная
с1}1есь
посту]1ает
в промежуто.д:ь:й
ош1ад1,1те]1ь'
\74
&о. 8.13.
€оотно:дение параметров
ступеней
двухступен[ито[0
э}|(ектора
где есть потери
давления
АР'р,
цоэто]!1у
ус]]овие1!'
устойч}1вой
работь1
1
ступени
является
о|,,
_
ьр,,}
р[,1""
(8.,)
Бсли
это
ус':овие
}{е
вь1полняется'
то
!
ступень
переходит
на
допредепьньтй
ре-
жим
работь:'
давление
всасьшания
Резко
повь1|||ается'
на![инает
зависеть
р|"
от температрь| и
расхода
ох.']аждаюц|ей водьл
на проме)куточном
холодиль|{цке,
а небольтшое изменение
д![вления
рабонего
пара
или
рас-
хода отсась|ваемого
воздуха мо)кет
вь|звать
су|цественнь!е
измененил
Р'"".
3та ветвь
назь|вается ''г!ерегрузоштой'';
особенностью
этой
части
характеристики
является
допредельпьй'режим
рабть:
1 ступег*т.-
.{,ля
обеспенения
устойшавой
работьт
э)кектоРа
необходимо
за.]1ожить
опредеденньтй
запас по
производительности
|1 ступени,
т.
е.
расчетная
тот!ка эжектора
дол)кна достато1{}|о д:шеко
о1стоять
от точки
перегрузки'
чтобьх исклю!ить
возможность
срь|ва эжектора
при
небопьш:ом
уве.'1иче-
нии
пр|{сосов
воздуха.
Аостато.дто
надежную
рафт
обеспетдавает
соотт{о-
1цение
6,"р|€""=2+3.
(8.10)
ь
.ъ
11ереход
эжектора
в неустойшавьлй
ре:ш,:шт
работьт
во3можен
т;!кже
изза
копебаш{й
давле|{ия
рабонего
пара.
|1ри
уме[{ь|цении
Рр
п[эопор-
цион:шьно
ему
сни)кается
предепьное
противодавление'
тогда
как
дав-
дение
всась[ва|{]4я'
пр'|
зад:}н}|ом
Расходе
возщ/ха
изменяется
очень
м:}по.
8оли
характеристпка
всаоь|в:}ния
имеет
пологий
характер,
то
ус',овие
(8.9)
с
умень|цением
рр
1те
будет
вьтполняться
несмотря
на
пр:плять:й
запас 6,"'|
6'..
|{оэтошту
рекомендуется
зад:|вать
д]|я
п.1ногоступенча-
того
эжектора
ус]1овие
(8.9)
в
виде
(р1пт
_
Ар,)
|р!!":
1,2*1,3,
(8.11)
чтобьт
исклю'пать
ст:райнь|е
срь|вь1 !
ступепги'
|,1з
огра:п:нений
(8.10)
и
(8.1
1) вьлбирается
более
жесткое.
[1ри_
пректировании
эж€ктора
ус]1овие
(8.11)
более
удобно,
так
как
характерист\4к!л
р'""
ут
Р#"
в
зависимости
от 6,.,
как
правило'
неиз-
вестнь1.
{арактеристика
вс:}сь1вания
!|
ступет*л
вьлбирается
из
ус']ов!1я
(в.11),
а предепьное
противодавление
по
анапогии
с
(8.11)
должно
бьтть
равно:
@|,
*
Ар*)
/р''*=
1,15*|,25,
(8.12)
где Ар*
_
потеря
давпения
в
концевом
тегшлообме:тнике;
рат-
_
атмо-
сФерное
давление.
175
Анштогищ;ь:е
Рассу:*(дения
спР.}вед'|ивь|
дг|я
трехступенчатого
эжек-
тора.
8.6. РАспРвдвлвнив
ствп
вни повь|швния
дАвлвния
мвжду
ступвнями
Бьлбор
дав]1ения
в пРоме)кшот!нь|х
ох.'|адитепях многостпе|г!атого
эжектоРа
ш1ияет
на суммарнь:й
расход
пара
6,
и
Р{вмерьт
охладддтотей.
Р1зменяя это
ддвление'
мо)|(по полг{ить
эжектор
с минимальньтм
6,
или
мини]!{:}льной суммарной
гг:ошалью поверхности
ох.,1ад!,!тел:ей:
это
типичная задача
оптимизш{ии
паРаметРов
узла
тет1лоэнергеплнеской
уста-
новки.
Аля
получения
достовернь|х
'
результатов
Расчета
необходимо
знать хаР:}ктеристики
первой и
пос'тедуюцц.|х
ступеней эжектора при
от-
сась!вании
паровозду|11ной
смеси.
|(ак правилло'
на стадии
расчета
эти
характеристик}[
неизвестнь1' а
имеются
расчетнь|е
точки пРи
отсась[ва_
нии сухого воздуха.
Б
этом с]]учае
мо>лс|о воспользоваться
эм|1иРиче-
ской
фортшулой
[15,
161
р:'я
вь|1ист|ения
расхода
воздуха 6.*", экви-
в:шенп{ого
расходу
паровозду|1'ной смеси:
6э*в
:
6"'/
[
(0,18е
+
Ф,72)с|
(8.13)
€одержштие
воздуха в смеси определяется цо известному
уравнению
е=
(8.14)
|
+
о,622рл/ръз
Ёеодтократн:}я проверка
формщь:
(8.
1 3) подтверди]1а
хоро|пее
согла-
сование
экспеРимепталь|*ьтх
и
расчет!!ь|х
пштнь:х
[76]
.
8 настоящее
время
не
уд:шось
создать ан1шитическую
методику опти-
мизации параметрв
э)кектора' однако
не
с]]и1||ком
с]1ож}|ь1е ваРи:}нтнь[е
Расчеть!
дают
возп,1о)кность найти оптим|шьную
тонку'
Фбьтщто в качестве
целевой
функции
при
оптимизащии принимается
сум:т:арньтй
Расход
рабнего
пара на многоступенчатьй
э>кектор.
.[ля
прведения вариантнь1х
расчетов
необходимо
оговорить
дополните]1ьнь1е
ус]]овия'
связаннь!е
с прме)!(уточнь|ми ох.]|адителями. Фптимизд{ионнь|е
расчеть1
могр бь:ть
проведе}!ь1
исходя из
постоянства
лиф |1поцдад{
поверхности ох.]|аждения
этих
аппаРатов,
либо
степени
цереох.}1аждения
паровозду1||ной смеси.
8 первом
с'1учае
переменной
велтат:ной является
те|}1пература
смеси'
во втором
_
т||ощадь
поверхности
тетш:ообмена,
йогр
бь:ть
и
комбинации из
эш,!х
двух
ус']овий.
йетодинески
более про-
сть|м
является
расчет
с постоянной темперацрой переох-г:аждения
паро-
воздуг:тной
смеси.
[1орядок
расчета
ясен
из с'1едующего примера.
[|рнмер
3. Ёеобходимо опреде'1ить оптим!у!ьное
распреде'|ение
степени повь'1шФ
ния
давлени'|
в
двухступен!итом
эжекторе
на с']едующие
ус]|овия: давление
рабоиего
пара
рр
=
1'6 м]]а,
температура [р
=
250'[, кол|д|ество
отсась|ваемого
воздуха
6вз
=
20 кг/н,
дав.гпение
всась:вания'3,5 к[1а,
переохлаждение
паровозду1|]ной
смеси
на вь|ходе
из конденсатора
Аг*
=
4о€, а на вБ|ходе
из проме'(уточного
ох]1адителя
А'пр
=
|
0о€.
Расчет
представтлён
в
таблггч;ой
форме
(табл.
8.3)
'
176
о\
аио\и)
пь*и
Ф
Ф
о! п ь + фФ
иг-
<}
ч ч ч
_:
Ф-
о
ё-о
ё_
и
з-<!
Фф
$
о
о Ф о
о
* о+ о
;
ёЁ
-о\
ч| \о
(а
Фо\ю.а
о п
г- ю и *ь
и\о
*
?"
Ф_
о^
1 ч
и 1и 1 и чи;
с.!о|
Ф о
о о о
Ф
и
Фи ё
;
ёЁ
о\
ё\ои)и}
о|и}о|и
о
й
с.!
ь с.!
з 6и
Фа
и ч
ч ч 1
?
с{
*+ ч 6 ч.;
с{ с.| с\|
Ф Ф о о
о
о\
о Ф| 6_
;
ё'а
Ф\
Ёо\Ёи
ф8=8пк
-,.!
о\
? ?
ч ч
ч
:
йз
в^
и а}
* Ё й
о о
о о
о
Ё
о; о
;
ё'н
.-
(;
о
а
я
3
ё
Ёт-*-€€€€ €$!я::
8з]**=ё]
тЁ€,::
ЁЁвЁ
ЁвЁ*Ё*ЁЁ-Ё-ЁЁЁЁЁЁ-Ё*ЁЁЁ
=3-''
-3 -н
-3
=3
=Ё
Ёц"
ц !п. |ц
|ц
ц
1$ гс
5Ё
5
:#
5,,5
!71
А
6
н
0
!!
0
6
д
н
х
6
х
А
6
Ф
&
Ё9
оэ
в9
ц
Ф
Ф
|{
о
А
Ё
о
!о
о
о
Ё
о
д
Ё
,
0
д
Ф
х
А
о
х
0
х
Ф
Ф
о
о
н
х
Ф
х
о
о
н
о
>!
*
н
о
о
А
б
Ё
о
'
а
5!
Ф
ь
х
ь
.!
ц
Ё
*
,
сЁ
Ф
:'
н
о
Ф;
ф
ч
:!
х
в
_в
\
и
иььиио€
ч
,6{
ч
\
о1
-+
оппФоФф
-иь
и ьь
и и
9
ч
х'
ь
ф
:
.6о!
\ ч
'
:
9
\о
и
и
.;
ч
ч
<) Фё
п
Ф
Ф
ф
й
6
и'
;
о,
о
э
ьь
и
и
3
\о
:}
]
.6б'
\
\
з
{
; !+
{
-:
ч ч
э
б]Ф
Ф
Ф
Ф
ф
;
й
+
о,'
й' о
Ф
ф
\
*Ё
\
с{
п
\о
+
ч
ц
\о
фФ
с.:
9
\о
+
${
:>
,Б;
,Б
\
6ч61
нн
^
!
^
,о
#--
'?
Ё_сп
ньцц
(
х
ц
о
Ф
11
о
х
о
(!
о.
Бх
о.:
да
х[]
о*
-3
=-=;=3
=3
-
!
0
о
*
'0
**>
! :. в-*о
]
чФ
а
*\оа9
6хцЁ5\х
Ёр.9с{о
!1 ;зао:
-{
быФях
о.зо''!!
Ф!дФФ^
:
;,
о
ц' н
>
^од.д|с|ц
у6ФыаФ
;о
Ф*ц-
1
о
Ф
Ф
Фб
'ч
о.
о.
о оЁ
9
!
а
а 5 ях;
э Ё Ё Б Б#*
6
9
9
5 5;
Ё
б
=
!
Ёдах&
б
Ф
Ф
Ф{-; ф
"
о
о.
н
н Ё хЁ
Ф
0
-ЁФ
2:
;
_.__(ьн
-п
х
ч-'ь
ч" п_ Ф
о
.,
о
9
яо=
ч
-й
'
3соФ
ё
Б.Ё. а Б
я':Ё3
8
Ё
оа>'сФо
х
;{
9 9
ф
Ф9;;*ф
*=йб6х
* 56 й Ё
!,бад56(
*Фь6'ао
х
цЁ
н
й
9
:
в.в.вдвд;
ё 5'*т*? Ё
==66-6
!*}}
$*3з;
х
Ё8Ё Ё зтаЁ $
яхЁЁ д3д;
8
Ф
Р
Ф
ф
с
9
Ф
Ф
!о
о
*о
1о:
е
Ф
Ф
Ф
о
Ф
Ф;
Ё
!о
6
р
Ф
в
Ф
х
Ё
о.
ц
1?8
4а
;
9с!!'
6\у9
уч9ь
и)\о+ь
я3зэо];.'
9 €:1
_:
??"
Ф
ч
=
:г я
Ф\ос.!\оооо6А;{к
.с6
А
9-
Ёв
Ё
:х
3*
8
,5*
6
Ф('6
но.н
Фооо
н
Ф
6
6б
о.А
6-о
&+н
#
эх
х=х
6<6
с96
н=н
9
Ё9
а!:!Ё.*;Ф
*д.
я*д._|
=Ё
д-6
-о
'{ъ*
ь
у
Ё9=Ё
;ох
оЁо.
ноЁ
ух
о5з
х*
е
аЁ
3
ца
х9
Ё
!**Ё
;9 2
$в
я
ев я
98 п
он:
|о
о_
|5
в.
8''
8
ц! ь
-х
: н : х-
3 РБ зх
п
Ё Ёав
п Ф
о Ё:}
о
[<-(')*
о
=$=|_.{-:-.т8
, ]'5
=Ё
тЁ
* Ё
Ё РЁ;Б в
}=#
]*'
з
{ 5 Ё
аЁ,*ЁннЁв
ЁаааЁнЁЁ
н
в ЁЁ
ЁЁр
1
н:::9!а$
Ё
Ё
! Ё Ё Ё Ё
8а
дЁдЁЁЁЁЁ;
119
Ф
х
Ф
6
п
Ф
6
Бч
РЁ
!]!'
в
Ф
Ф
Ё
Ф
о
Ё
о
|о
о
о
о
о
д
=
Ф
я
о
х
6
д
о
!
Ф
х
6
э
ц
а
н
ц{
€
х
о
о
н
о
н
х
о
о
н
Ф
}
0
Ё
р{
\
ф
в
:!
:!
,Б
-в
н
с!
а
6
н
Ф
о
!о
ф
&
к
о
х
о-
6
о
,=
оо
г_ч;*
фёп
инп
ьь
ч
ыс;
Ф{Р*
и*ь
Фф
ч
6+
о\ь\о
<ЁаФ
6!
ч
_с!
ф!}г-
з|с!Ф
Фф
_х
-х
н6 но
о
о оо
Ф
с'|
ч
о
+
ч
_ц
Ф_зо
ч }*
о
Б*д
оч
ф
о
Ё
х
с$
х!Ё
кЁ
Ф>,
о|<
д1
о
9я
Ёе
о.н
х!
Р
д._Ф
н* о
ао
=
ня а
8ь
6
,6= д