Шкловер Г.Г., Мильман О.О. Исследование и расчёт конденсационных устройств паровых турбин

Подождите немного. Документ загружается.

1ак,

[45]

шриводятся с]1едую1|!ие

безразмернь1е

чис]]а:

'з

А'=

;

р"|р)

_чис'1оАрхимеда_

соот!|о1цение'т"теждуси_

у|

яами гравитац[4}|

и вязкос1и

;

т|

{с^!)

шасл:о

(утателад3е

соот!!о||]ение

ме)|(ду

тегцтотой

фазового

![ревра1цения и те1шотой

переох.г:аждения

|1ленки

ко}ценсата;

}';{ц

с//\

число

Ёуссельта

безразмернь:й

коэффициент

те[шо_

отдачи;

Рт

р€|

щдслло

[1рандтля

мера

подобия

физинеских.свойств.

|[ри

аншлшзе

процесса конденсации

движуцегося

пара

система кРите_

риев

дополняется

новь1ми ко |ч1|тлексами

Ре

ш'!| т,

чис']о Рейнольдса

соотно1||ение

ме)кду

силамп

ицерции

и вязкост}.1;

|1,

с'р,ш3/(в\"р")

чис'1о,

г{ить|ваю!цее

в]|ияние

на те|1лоотдач

динап4ического

воздейс:эця

паРа на !1ленку

конденсата.

.[1,ля

олщая тш:еночной

конденсации

нась|1ценного

г1ара

аппарате

за-

данной

конфигурации критериальное

уравнение

может

иметь

вид

]ч{ш

(&е,,

[1д, Аг' &, }()

(4.1)

.[дя

описагтия

щоцесса

конденсации

разнь|х

конструкциях

(4.1)

допя(нь1

бьтть

введень| поправки'

у{ить1вающие

в]|ияние

на

интенсивность

прцесса

геометРических

и конструктивньтх

факторв.

1ак,

например'

уравнение

те11лоотда(и в конденсаторах

турбин

разной

конфигура:щей

пу{ка

может бьлть

скорректирова}{о пот1равками,

отражающими

ус]]овия

входа

1|ара

в пу{ок и измененця

температурного

напора

многоходовь1х

конструк1щях.

8 эторт

с]1у{ае' с

г{етом

того

что

,плсл:о

Ре,

мол<ет бьдть

искпк)чено

из

с1|иска безразмернь!х

1исеп'

так

как

оно

в определегплой

мере отражается

чист!ом ||,,

уравненъте

(4.!\

имеет

вид

[.{ш

[00,,

Рт,

Ё'

!',

[6|,

(4.2)

|Ае

{а,/6

функции'

характеризующие

геометрию

трубного

п)дка'

уФ|о-

вия

разда[и

водь! по зонам

и пр.

[1ри

расиете

кошденсаторов

качес1ве

определяющей

тештпературной

разности

используется'

как правило'

среднелогарифтпшлнеский

температур-

ньтй напор

^/1в'

рассчитанньтй

по температурам

входа

и вь|хода

водь| и

тет!{пеРацре

нась11цения пара.

8пределение

коэффициештоЁ

тегцлоотдд,д,:

те|ш!оперецачи

по

ре3ультатам

испь:таший

натуРнь|х

конденсаторов

так-

хс

|тр0изводится

учетом

Аг1*.

Бместе

о тем

известно'

что

условия

те11по_

отдачи

отличаются

п0 ходам

водь1' и,

с]1едовате]1ьно,

действитшльнь:й

температуРньпй

напор

1'(.Асц,

{(\суу, 1ь) ,

(4.3)

|[\е2_чис]]оходов"

6тсюда

с'!едует, вто

кс'тэффициент

тет1лоотдачи

сп

его безразмерньлй

анш1ог

]ц,]ш

оказьтваются

футткт1иями

т!ис]1а

ходов. |,1ньдми

с]1овами'

фор-

мупу

дг]я

определения

}.1ш

долх<на

входить

,оправка

|{а чис'|о

ходов'

после

чего конденсатоР'мо)кно

расс|{итать

по

сРедне]|огариф!!ическому

температурному

напору.

итак'

[.{ш

Ф([1д, Ат, Рг,

Ё,!д,2). (4.4)

}1зрение

те!1лоотдачи

при конденоа||}1и 1вра

трубнь:х пу{ках

конденсат0ров

экспФимента'|ы{ь!ми

методами

лвляетея Ф|о'шой задачей в

овязи с 1ру]ц!остью

обобшде:::дя

попученнь|х

результатов.

в настояцдее

время стш1о совер1денн0 очев|{д_

нь|м' что т1еренести опь!ш|ь19

данные

по конденсшдии' полученнь1е

на

одиноиной

щу6

ке и'|и макетном ![учке'

||а

ватурньй

образец непьзя из-за неооответствия

уоловий

протекания

процессов. 11ри

этом

раз.'1ичие

усповиях

мо:л(ет

оказаться

такип1,

что ио

по'ъзов11ние

опь1ш{ых

да'{нь{х

оди:*ош*ь:х тру6ок

недопустимо

даже

д'!я

ориентиро_

во1|ных

расчетов.

1ак, ::апример' изв9ст|{о'

что кажда'{

трубка

натурного

конденса-

тора' а их может

бытъ в прке несколько

десятков

ть:сян,

работает

особь:х

услпо-

виях'

которь!е характеризук)тоя:

во-первь!х'

местом ее

раоположения

в прке и

эф_

фктами,

вь!зваянь1ми воздействием на нее

окружаюшд:х

щубок,

н!|пример коли_

чеством натекающего на' нее конденсата'

3начением поверх}{остной

тш:оп:ости

тепло_

во'\) потока и т.

А'!

во_в10рых'

ра3]]ичнь!}1

влиянием аэродинамических

ре)кимнь'х

факторов

(скорости

парового пот0ка' температи)нь|х напоров'

расходов

т.

д.);

в_третьих' в'|иянием переменной конце1'трации неконденсируюпц{хся

газов в паре

по мере его конденса!1|'и

ус]|овий

отвода воздуха; в-четверть1х'

воздействием

факторов,

связ:}ннь!х со

степенью совер1денства геометрической

фрмь: щубнот!

пучка' со степеньк} согласованности

режимов

совместной

работьт

пуяка и воздухо_

уд:шяюц{его усщойства.

[{ожет 6ь:ть

добавлен

еще

ряд

условий:

степень провиса-

в|{я трубки'

усповия

накипеоб|взован|{я'

направления потоков

т.

д.

1аким образом' несмоц)я

ца

общность

процесса

ко|]денсации

на трубках

цу6

ном пучке' можно отметить

'':,::лдив:цуализацило'' ках<дой отдельной

трубки

по ин-

тевсивности теплоо6мена'

[1роо:едить

за этой

'':д*цивидуальностъю''

не представ'1я_

ется

возможнь:м.

3то и не нужно'

поско.']ьку количественнь1й

результат

не

}цается

распространить

ва

другие

ус'1ов1*'{'

где ках(дая

труба

будет

работать

по-иному.

(тано_

вится очевиднь1м' что пРоцеос

конденсации

пара

трубнь:х пучках

моя(ет бь|ть

обоб-

щен

тодъко

по

резулътиру1ошдему

эфФекту' полу.енному на всей

поверхности кон_

де}|сатора.

1аким образом' зада|и

ра|ионапьного

проекш.|рова!|ия

ко'|денс1торов с

цФ!ью

полученпя

оптим1}пьнь1х

уФ!овий

по

тепломассообмену может бьшь

в настояц1ее

время

ре1||ена

только

экспериментш]ьнь1ми

методами

использованием

теории

подо_

бия.

9спех в

ре1цении

э10й задачи мох<ет бьттъ

обеспечен

1!тироким

экспериментом

на

боль:шом

количестве

разнообразнь:х

натурнь1х

образ:|ов.

4.2.

мвхАнизм

движвния

кондвнсАтА

в мвжтРуБном пРостРАнствв

Фднити из

прин1{ипов

ра|ц{он:шьного

проекп.1рования

конденсатоРов

г1аровь|х

црбин

является

организщдия

движения

потока пара

в трубнь!х

пРк:!х таким образо!у1,

чтобь1 на шути

движения

от входа

к воздухоотсо_

су

не

рас11опаг{шось

флее

25_30

пос]1едовательно

распопоженнь1х рядов

трубок. 3то

дтктуется

ухуд1цаю!|дим

влиянием

на интенсивность

конден-

сации

з{шивания ниже']ех:шцих

трубок конденсатом'

стекающим с

вь|1це_

ле}ка11|их труфк.

[сшледовагпая

механизма нако11]|ения и отвода конденсата в межтру6

ном пРостр|!нстве

горизонтапьнь!х тРубнь[х

пучков,

проведеннь|е при по-

верхностнь|х

плотностях теплового потока

(3_15).104

вт/м2 в

диапа-

зоне

давпений

конденса|{гд.:

5_80

к||а

[69]

показали'

что

отвод ко!{ден-

сата

происходит

виде капель и]!и струй. 6ни

фрплируются

из массь!

конденсата.

ска|ш|!{ваюцегося

в поддонном

сл|ое.

Распределение

капель

вдоль

ниж!{ей

0бразуюшей

определя

ется

удельн0й

тшотностью

те|1пового

потока'

уо_|0вия]\-{}1

натекания

пара

на

!1оверхность

конденсации

вза-

имнь|м

рас[1о,]оже|{ием

трубок

трубном

пучке.

|!ри

конденсации

неподви)кного

или

слабодви)кущегося

пара (до

5_8

**/с)

расстояние

между

ка]1лями

приблизител,но

пропоршион!}льно

]ттр"

р}

{

ростом

ск0рости

движения

пара

боль:'пее

количество

капе]|ь

сосРе-

доточивается

отн0ситепь|{о

застойнь:х

зон6х'

}1апри|!1ер

вбпизи

тру6

нь1х

перегородок.

||ри

этом

участки

ско|1ления

г[о

три_четь|ре

к{}|ш]и

чеРе-

дуются

г{астками'свободньллтс:

от капел!ь

конденсата.

1ипи'плая

кар

1и}{а

движения

конденсата

на

пяти первь|х

рялах

трубного

пг{ка

с кори_

дорной

разбивгсог!

показа11а

на

рис.

4.1'

Фна

соответствует

ре)|иму

кон-

дешсации

поверхностной

плотностью

те|1лов0го

потока

при|у1ерно

105 вт/м?

скоростью

пара

узко|\{

сечении

окопо

м/с.

ттомощью

киносъемки

удалось

обнарулолть

некоторь!е

ранее

не

от-

мечав11'иеся

особенности

течения

конденсата.

[|ри

скоростях

парового

потока

узком

сечении

пеРвого

ряда

до

15_20

м/с

места

возникновения

капепь

остаются

одн!1ми

и теми

же

течение

д]|ите]1ьного

пе!иода,

ио

11ис]]яемого

десятками

минут''

при

поддерж:}нии

давления

конденсации

и скорост|1

пар0вого

11отока

|1остояннь|ми.

.[иаметр

Фсн0в(1ния

кат1ли

в начал:ьньтй

момент

ее

Роста

приблизитель

но

равен

11]ирине

по;ц10нног0

слоя. |1ош:едний

занимает

сектор

ни:клей

наст**

тоубки

около

60'. |[од

действиепд

парового

потока

ка|1ли'

как

прави'то'

совер||!ают

циклические

смещения

влево-впр'во

вдоль

ниж-

цей

образуюшей

относительно

первонача.пьного

мес!а

образоват:ия.

Ам:ътитуда

колебшлий

составляет

один-два

диаметра

основания

каппи.

||ри

этом

от]\{ечаются

с]!учаи

с,',1$умя

соседних

*апепь

с бь:стрь:г:

цос'1е-

дую!щ'[м

отрь|вом,

8изуальнь:е

набдюдения

у|

аны1|1з

фотодокументов

показь1вак)т'

что

скорость

парового

потока

втш|оть

по

м/с

узком

сечении

о:або

ска_

3ь1вается

на ге0метрической

форме

капель.

3то

объясняется,

вероятно'

Рис.

4.1. Распроде::етлие

конденсата

трубок

вдоль

ни:ло:ей

образующей

горизонтальнь|х

те]!1'

что

ка|1ли

форттштруются

поддоц_

ной,

''затененной''

от потока

зоне.

11ри

скоростях

нисходящего

потока

пара

до

м/с

распреде]1ение

конденса_

та по

г1оверхности

трубки

симметри!|но

относительно

вер1ик:ш1ьной

плоскости,

проход.шцей

через

ось'

и прфиль

!ш1енки

визу:шьно

м!шо

разпичается

пределах

углов

от 0

до

15Ф'

(за

нана-гло

отсчета

пр:птята

лобовая

точка

трубки)

.Рост

ско-

рост}1

парового

потока

сказь!вается

пРех_

де

всего

||а

характере

течения

конденсата

Рис.

4.2.

Распределение

конденса-

та

по

периметру

горизонта'|ьной

трубки

(при

ш,

260

м|с)

в'лобовой

части

|1ленка

становится

явн0

асимметрипной

относительно

горизонтального

диаметра

трубки'

||ри

скоростях

м/1 и-йьттше

по

обе

сторонь'

трубок

из коцдецсата'

сдуваемого

паровь|м

потоком

зонь|'

огР!!ниченнь!е

углами

100_150",

на!!инают

формироваться

в!ш1ики,

Бь:сота

в:1ликов

постет1енно

возрастает

от первого

вертикапь}{ого

Ряда

к посл!едуощему,

достигая

максима,|ь

ной

вь:сотьд

5_7 шттут.

дальнейтше1и

|!1о)кет

прои{ойти

смь!кание

конден-

сата

сосед}ц.|х

трубок (рис.4'2)

[1од

действием

парового

потока

цроисходит

интецсивное

колебание

скойе:шдй

конденсата

отрь1в

капепь

кондецсата

".о',,'''''й-1!*:,з

мм"1

ш,1аметра.

1|ри

скоростях

1'п

90+110

м/с

кагши

стацовятся

насто.,]ько

ме'1кими'

тто

образуется

цмац.

[1ереход

от

режима

течения

пленки

без

отрь1ва

к!}пель

с боковой:товерхности

ре)киму

со

срь1вом

опредепяется

1ис]1ом

8ебера

||,{е

ръо|6 |о'

характеризую,:лим

связь

динамического на-

пора

и сип

поверхносп!ого

натяжения

конденсате.

€коростной

эффект

воздействия

парового

потока

проявляется

также

сильном

утонь11|ении

|1ленки

конденсата

лофвой

.:асти

трубки

воэ

1!1о)кном

ее

части!!ном

разру!цеции.

таких

специфинеских

уйов".,х

тер_

1}1ическое

сопротивление

!ш1енки

на

больпцей

тасти

трубки

{!1ожет

резко

умень!|]иться

соответственно

возрастет

сре!тпай

коэффишиент

те[ло-

отда!и

трубки

цело|!1.

3то подтверждается

опь|тнь|ми

данньтми'

приве-

деннь|]!1и

ъ1а

рцс'

4'3,

пз которого

видно'

тто

коэффи1иент

тетш|оотдаш4

первь|х

[||ест}1

Рядов

превь1||]ает

коэффитщенть[

те|ш1оотда!и

пос']|едую-

щих

в несколько

раз,

а коэффициент

теплоотдаша

втоРого

и третьего

рядов

оказь1ва1отся

также

больгпе,

т|€|}1

Ёа

рис'

4.4

аналогпчнь|е

опь1т_

нь|е

даннь|е

приводятся

д'[я

с'1у!:ш{

частищлой

конденсации

пара

в пу{ке.

Бищто-,

что

при

бопьцп.тх

нагрузках

[с

(:о+15).!04

в';;]-коэффи-

циент'_те]1лоотда!и

на

втором

РглАу

1,15-1,25

раза

боль:ше,

1|€й 41

а2:

|5>

а1

Фпь:ть:

по

конденсации

вь!сокоскорстного

шарового

потока

показа_

ли'

тшо

процесс

конденсации

(особетпто

!1лотнь|х

пучках

при

вь|соких

паровь|х

|игрузках,

когда

происходит

смь1кание

по

конденсату

соседних

РяАов)

хар!!ктеризуется

неустой!ивостью

режимов

нак0тш!ения'

Аробпе-

н11я

п схода

11,|енки'

14менно

эпам

объясняется

тот

факт,

нто

характер

изменения

локш1ьного

на

1_10-м

рядах

пуика

(рйс.

4.з,

4.4}'

Резко

и3меняется

с переходом

режима

на

режим.

3тим

же

можно

объяснить

5з

зафиксиРован}|ое

в некотоРьг,к

опьп:ш( пРевь||шение

кофф'{циента

те[1по.

отда1и на 3-6-м

рядах

по

отно|шению

к первому.

Фбобцдая

Ре3ультать!

наблюдений

3а

хаРактером

движения

конденс!!та

разли1[нь|х

зонах многоряд|{ь|х

трубнь:х

пу{ков,

спедует

отметить' что

в подавляющеп: больцдтнстве

с'1г{аев

о1вод конденсата

происходит ка|1пя-

тъш:

прийизитепьно одинаковь|х

размерв

(Ф

5_6

мм) и

формьл.

|1звесп;о,

ч1о

при отрь1ве ка|ш:я

разде'!яется

на

ти

части.

Фдна

.исть

при отрыве

падает вн}1з' вторая

образует

м:ш|ую кат:.г:ю-''спуп:ик'',

а третья осгается

на

месте

формирования

катши'

[1ри

малом

диаметре

пщеш:ейка катц:я-''спутн:т<''

летит

вверх,

при больш:ом

вниз.

!1оэтому

масса оторв!:вш]ейся

ка]| |и

может

до

3Ф_4Фо о\л,а-

&с. 4.3.

}!зменение

от1|ос!{тепь_

ното

коффициента

те|ш!оотдачи

по

гпу6ш*е

щубного

пг|ка

при

полной

конденсации

пара:

8п

ку!

(м2.ч),

Рк

0,075.105

па, и,

114 м/с;

8п

150

кг/(м].ч),

г& =

0,1

37.10) ||а, и,

1|6

м|с;

8п =

-168

кг/(м".ч)'

0,196'105

п4 уп

9о.6

й]с;

8п =

.326

кг|

(м2,ч),

рк

0'461

.10"

[|а,

ид

98,3

м/с

Рпс'

4.4.

}1зменение отттоситФ:ь-

ного коффициент:1

те11поотда_

яи по

глубине

щубного

прка

при

настипплой

конденсации па-

ра

(35-4Ф,):

4*=88

кг/(м2.н,),

д.

0,|5.10э |!а' \+:1

172

м/с;

4л

129 кг/(м2.ч),

0,1 8.

105 [1а,

1А/

т =

|72 м!с;

4п

175

кг/(м/.ч),

="0,26.105

||а, 14уу

=210

м/с;

4п

=-22|

кг!

(м2.ч),

,\<

0,34.10)

[\а, }+!1

200 м/с

114

-Ё

*Б

€

0,7

ц6

ц5

ц+

!13

ц2

чатъся от

м!|ссь1 висящей

катш|и. йасса

оторвавтлейся

кагл;ттл

й являе!ся

весьма

с'!ожной

функтпаей

радиуса

:цейки катг:и /

1|]

момент

отрь|ва'

от1!о1!]ени,т

этого

радиуса

к о6ьему

ка|'л|т у и

кофф:тл:-:ента

поверх1{остного

натяжения

о:

м=2тгл;Ф|

(гтл,

!/)

(4.5)

Фпредепение

объей1

ка||ли

подразумевает

непоФедственное

измерение

кривиз_

нь! поверхности'

что предст{вляет

значите]|ьнь1е

щудности.

3адана

несколько

упро-

цдается

д:я

сферииеской

поверхности'

где

оба

радиуса

криви3нь]

равнь1'

цто

дает

основание

характфи3овать

уФ1овие

оть1ва

отно1пением

рад}уса

перетпейка

кат:ли

радиусу

кривизнь1

капли.

||о

опь|там

[69]

(рис.

4.5)

это

отно1шение

момент

отрь1ва

р!}вняется

примерпо

0'1. Фпьттами

установлено'

что

отвод

конденсата

о1рь1_

вом от

трубьл от-дельт:чх

капФ|ь характерен

только

д'!я

поверхностнь|х

тет!1]овь|х

потоков

до

3'104 вт/м2.

дальне1л:п.:м

ростом

гидр!вл!4|[!еской

нагрузки

больт::ая

скорость

подтекания

)(1цкости

месту образован:тя

кап'1и

опредФ|яет

следуюший

механизм

развития

капли' |(агшя,

перекатъ|ваясь

по

трубке,

увлекает

за собой

частъ

конденсата

и вь|тягив:1ет

за собой перемь!чку

(рпс,

4.6,4.7).

Размерьт

ее опреде]1я_

ются теплофизичеокими

свойствами

конденсата'

формой

поверхности

конденсации

и геометрией

пу:ка. 8

испь|та}{ном

пучке

кор|{дорной

разбийкой

(где

расстояние

между

щубками

по

вь1соте

рав1{ялось

мг:)

гео!у1ец)ические

характеристики

ка_

пе]|ь бьш|и

с'1едую!|ц{ми:

радиус

сферической

части

=1,7*2,5

мй;

дйметр

пере-

мь:нки /

!,5 *2'0

мм;

ш|ина

перемьг!ки

)

;

п.

=0,6

+0,8,

Ёа последней

фазе роста

капФ!ь

на перемьтчке

образуется

перехязт'

которьтй

!ь:стро

сужается'

а |[]аровой

сегмент

приобретает

фрму,

6лизкую

к :ларообразйоа.

€оприкосноБен:ле

ка11ли

с ни'(ележащей

щубкой

н{1ступает

еще

до

полного

ее от_

рьтва.

€ это!ю

момента

происходит

резкое

возрастание

скорости

отвода

конденсап1

:.;];{

Рис. 4.5. Формирование

ка11ли

поддонном

о]1ое

оди}|очной

горизонтальтлой

щубки

Рис.

4.6.

(}ормирование

ка11ли

на трубке

коридорном

лучке

Рис' 4.7,

|(онденса:{::я

двюку1!дегося

водяного

пара

щубном

пучке

под

действием

сил'

возникаюц.ц{х

в месте

контакта

сферинеской

головки

с ни)кФ|е-

х(а|цей трубкой.

}становлено,

что

при прочих

равнь|х усповиях

размерь1

ощь|ва!ошихся

калФ'ь

несколько

уме|'ь11]аются

ростом

давлени'!

конденсации

из_за

умень1!]ения

коэф

фищлента

поверхностного

натяжени'|. Фднако

дш|пазоне

изменени'т

р*

от

до

80 к[1а изменение

о составкт прпмерно \5%.

€

помош]ью

скоростной

киносьемки бьшла

проаншгизирована

карп'на нако11ле-

н'1'! конде}|сата

во времени. Анализ провод!,1']ся

Ф|едую1]ц{м

образом.

8 процессе

конденсации

фиксирова.т:ось

состояние поверхности

характерного

уц!стка

щубки

течение 10

мин.

3атем

при многократном

увелш!ении

велась

обработка

поля

фто-

графии.

Фбработка больцгого нислла

фтощафий

(из

полученнь|х

бопее

30000Фкад-

ров)

позволяет

сде]|атъ вь|вод

о том'

что

время'

в течение

которог:о

на одном

и том

же

участко

ни>кт:ей образующей

трубки нет

заметнот!)

нако!1

|ения

конденсата'

на

поРядок

меньш]е времени

существования

капли.

1ак,

щля

режимов 4=(6*9)

10"

Бт/м'

эти времена составляют

соответственно

0,04 и

0,37

с. 3то свидетепьст-

вует

о том'

что как

только

центр

заро'(дения

к:|'1ли становится

открьпь|!!!'

к этому

участку

происходит

и}|тенсивное

подтекание

новь!х порций

конденсап}

из сосеш!их

об;таете|л,

что

приводит к

зарождению новой каг| |и.

(корооть

роста

катш|и опредФ

ляетоя

количеством

пара, сконденсировав|1,етт)ся

на самой

|1ленке'

и количеством

конденсата'

вносимого

датлньлй

район

за счет

Ф|и'|ния капе]|ь.

йеханизм

перетекания

кондецсата

с верхней

тру6ки

конденсатора

на

нижнюю'

а с'|едовательно'

скорость

отвода

конденсата

при

про|{их

рав_

нь|х

ус'1овиях

определяются

взаимнь|м

расположением

тРуб

в пучке

(относительнь|м

т['агом

1ипом

разбивки

пучка).

сопост{вл:ение

ра}

личнь|х

этапов

фортъларования

капепь

трубном

пучке

из

трубок

на_

ружнь!м

диаметром

16 мм

д'!я

двух

1ипов

разбивки

|шахматной

коридоРной

при

расстоянии

между

верхней

и ни)!с{ей

трубками

соот-

ветственно

п 6 мм

пока3апо'

что

сокРащение

межтрубного

Расстоя.

ния

цривод'!т

к тому,

что 1{ижн'{я

трубка

вь!полняет

роль

своеобР:вного

''стекат&!я

конденсата'',

способствующего

освофждению

трубки

от

под'

донного

слоя.

Ёа

рис.4.8

представлена

кинограмма'

отражающая

процесс

перетека'

ния

конденсата

в коридоРном

пРке.

|(ак

видло,

к(!|ш!я еще

на

рахттей

стадии

своего

Развития

смь]кается

тшпепткой,

находяцдейся

на

лобовой

части'

ниже]1е)€щей

тру6ки.

3то

исключает

ус'1овия,

необходамь|е

д'|я

фортъш:рования

пеРшейка

и сферцческой

част}1

ка[ш|и. |(онденсат,

ско11ив'

цштйся

в поддонном

спое'

пРиобретает

поФ|едовательнь|е

фоРмь1

пере'

хода

от 1царового

сегме[1та

к паРаболоиду

вращения.

[1ри мш:о

изменяю_

[цемся

рад111усе

основания

ка|1ли

посту!1ление

новь[х пор[ц{й

конденсата

приводит

росту

Размеров

ка[1пи.

8 момент

соприкосновения

.{.!)|Фей

тРубкой

капля имеет

конусообразную

фрму.

[од

действием

сил

поверх'

ностного

натяжения

происходит

сокраще}!ие

11пощади контакта

ка||ли

верхней

трубкой

и преобразование

ко!{усной

формь:

перемь1чки

в ![!_

линдрическую.

.[!иаметр

[_ц4линдра

постепенно

умень1||:}ется

до

отрь1в_

ного

диаметра.

[1окадровь:й :шапиз

показьшает'

что

при небопь|]]их

расстояниях

между

трубкат':тт

вертикальном

ряду

ко}!денсат'

попав||]ий

11а нижеле)|€щую

тру6ку'

не

растекается

по поверхности,

а перекать|вается

по

ее

периметру'

Рис.

4.8'

[!ос.упедовато:ь,|ость

Фрмиро-

вания ка|1]|и

в поддонном

Ф]ое

гори'

зонтальной

щубки

Рцс. 4.9. [1еретекание

конденсата

верхних

труфк на н1окние

)влекая

новь|е

пор1ии.конденсата

образуя

на

поверхности

трубки

ру-

чейки.

(оличество

Р/нейков

возрастает

релииением

те:тловой

нагрузки

пучка

номера

ряда.

Ра

рис.4.9

показ?|на

эта

кар]ина

движепия

конден_

сата.

Фпьттаг:и

установл9цо!

что

да)ке

перекать|вающаясяс

трубки

на

труб

ку

ка|1ля

возмущает

поверхность

|ште1{ки'

образуя

на

ней

расходяшдиеся

волнь|'

14со:едования

п0казьвают

влияние

,ф6Ё*''*

п'.*р*й.'' ,.р'-

текания

на

местную

тетш|о0тдачу

4.3.

твчвнив

плвнки

кондвнсАтА

и РАспРЁдЁлвнив

твмпвРАтуРного

нАпоРА

по

пвРимвтРу

тРуБки

Распределтегие

коэффициентов

те11лоотда(м

по

периметру

трубки

на-

ходится

функционштьной

зависимос1и

от

ушловий

'',','"

й',денсатной

|1де}{ки

по

ее

поверхности.

Ёа

рис.

4.10

показаць|

эцюрь1

распреде]1ения

толщинь'

пленки

кот{денсата

и лока';ьнь{х

коэффици."''Ё'.й'отда1|и'

рассчитанпь|е

по

теории

}|уссельта

уля

случая

ко1{денсации

неподвижного

пара

на

горизо}{т.}льной

трубке.

Распределение

[ш1е}{ки

конденсата

по

периметру

со0тветствует

лами-

нарному

тече!{ию'

когда

к0!!денсат

стекает

трубки

".ц'',й'й

тонкой

гштенкой.

(ак

видно

14з

р\1с.4.|0,

минима'|ьная

лока'тьная

тол|'ци|{а

|1л|е!|ки

конденсата

с0ответс1в}ющее

ей

максимальное

значен|1ё

4-т'.

место

в верхней

насти

трубки,

а |!1аксимат]#;;ъ;;'#;н;]'#ъ;жу']

ствующее

ей

минимш:ьное

значение

0п

(л)

имеют

место

нийей

(кормо-

вой)

насти

трубки.

€огласно

теории

!{уссепь*а

коэффициент

те|ш]оотдачи

при

конденсдии

неподви)кного

пара

0н

умень|шается

увеличе}!ие1\'|

температурного

напора

(пар*стенка).

Фтнотпение

а,|а"

,|*

*'*д.'сации

дви)|(ущегося

пара

рамках

теору\|1

Ёуссельта

тоже_должн0

умень1|!аться

пр|1

больл:их

А/.

Фпь:тньле

зависимости

с,

/а, =./(Ре)

при

больгтп:х

А/,располагаются

вь|1ше

соответствуюцих

зависимостей

при

мень!|]их

Аг.

3то

су!цественное

Ра}

личие

опь]тнь|х

и теоретических

д1!ннь1х

объясняется

тем,

что

под

дейст-

ву1ем

с'4}7

трения

у3х{)1}

лаРом

и ]1'|е}]|(ой

конденсата

происходит

пере-

стройка

ре'с{ма

течения

пленки

возникн0вением

интенсивнь1х

волновь|х

возмушегпай.

местах

ро}{е]{ия

тш|енки

(во

впадина*;

,*..!

мйо

более

интенсивнь:й

перенос

тет1лотьт.

ап п0

Ёу

сс

сльпц

11ленка

кон0енса-

{арактер

впиян'4я

тРения

между

па_

ром

и .'],'1енкой

конденсата

на

реж|{м

те_

че}|ия

последней

можно

оценить

у!3

соответствующего

р(юпределения

тем_

пературного

напора

по

периметру

труб_

ки}

так

как

негтосредственное

измере-

ние

ее

толщинь{

не

г{редставляется

возмо)кнь|^,1'

[|ри

измерении

темперау_

рь|

}[аружн0й

поверхности

с помощью

&с.

4.10.

?пюра

раслрецелени'!

покальнь|х

коффициен.гов

т(|плоотд11чи

гго

Ёуосе.г:ьту

тпа

по 9уссельпу

|-1

1[-л

в-,

(

сен

1[-11)

в""(сеч

[-7)

Рис.

4.1

Фпьлп:ая

эпюра

распреде'1ения

лока]1ьнь1х температур}!ых !||!поров

по пери_

мегру

трубки

задепанного

в стенку

тру6ки термометра

сопртивлени

ц'\у1

14с[\ользова-

ния

самой

трубки

в качестве

термометра

сопротивления можно опРедФ

лить

ли||ь средн}|й

ш|я

всей

поверхности

трубки темпераурньй

напор.

[73]

темпеРацРа

сгенки

измерялась

двух

сечениях по

д]|ине

тРу6

ки.

в каждом

сечении

бьш:и

установлень!

термопарь1

по

пери|}1етРу'

что

позволяло

определить

распределение

тер1пературного

напора

(пар_

стенка)

по

периметру

трубки.

Распределегтие

температурного напора

,п

/!т

(л

)

по

периметру

трубки

пРдставлено

на

рис.

4 .1'| .

/}?

й!о

чтобьх сравнить

влпя|!це

температурного напора

(п

соответ_

ственно

повеРхностной

гштотности

те1ш!ового

потока

на

распредо]ение

|1пенки

конденсата

4п по

периметру

трубки, здесь показань1

эцюрь|

А|,

|п-|ст(л)

Алпя двух

сечений

трубки

|-! п !|-|!.8 обоих

сечениях

имеет

место

более

равномерное

распределе}!ие

лок:шьнь!х напоров

по

пеРиметру

трубки

по

сРавнени!о

с теоретическим

по нуссельту

(см.

рис.

4.10). 3то

подтверждает

тот

факт,

что

движение

|1ленки конденсата

не

1!исто

ламинарное'

области

ни>:с*ей

образуюшей отрР|вного

капе]1ь

ного

ипи струйного

характера

вь1звано

влиянием сил поверхяостного

натяжения'

возмущ;}юцц.|м

действием

парового цотока и

падаю!|шм

верхних

труб

конденсатом.

} то же

время

при

больгшом

среднем

температурном

напоре

(1-1)

распРедепение

локапь!{ь1х

температурнь|х

напоров по першметру

имеет

6олее

равномернь:й

характер'

чем

при мень1|]ем среднем

температурном

напоре

!!)

€оответственно

этому

происходит

распРеделение

толцщнь[

11ленки

конденсата

по

пери}\,!етру

трубки.

|{ак видно из

Рис.4.11,

при

мапом

сред|{ем

^[л

(||-![')

лок{шьньй

напор

в нижней наспа

щубки

боль'

|ше,

чем в верх}{ей'

примерно

раза,

при больш:ом срещ{ем

темпеРацр'

ном напоРе

(|-|\ отнош|ение

лок:шьного

А/, в ни>;стей

(кормовой)