Гидравлическая характеристика подъемных труб контура циркуляции

На рис.9.14 показано распределение давления и энтальпии среды по высоте трубы. Принятые обозначения в конкретном случае подъемных труб контура циркуляции принимают вид

а) ∆h^ВХ_НЕД = ∆h^Н.К_НЕД , расчет ∆h^Н.К_НЕД производится по формуле (9.109);

где Q_ЭКР - тепловосприятие экрана; H_ЭЛ - площадь лучевоспринимающей поверхности нагрева рассматриваемого контура, м²; - средний тепловой поток, кВт/м², определяемый с учетом неравномерностей тепловосприятия;

г) необходимо учесть ∆h_СН - нагрев воды за счет пара в опускных трубах.

С учетом этих обозначений формула расчета высоты точки закипания H_Т.З примет вид

(9.113)

Формулу (9.113) можно упростить, учитывая, что сопротивление на экономайзерном участке мало (Rv'G² << ρ'g ). Если под H_ЭК понимать разность отметок от точки закипания до оси нижнего коллектора, то H_ЭК = H_Т.З + H_ДО и в скобках в числителе из H_ОП необходимо вычесть H_ДО.

Сопротивление подъемных труб ∆p*_ПОД без нивелирного напора равно сумме сопротивлений

Нивелирный напор рассчитывается как сумма напоров на экономайзерном ∆pэк_НИВ и испарительном ∆p^ИСП_НИВ участках.

По данным расчета ∆p_подНИВ и ∆p*_ПОД в зависимости от G_Ц или w₀ строится гидравлическая характеристика, аналогичная характеристике вертикальной трубы (см. рис.9.18), и полная характеристика с учетом подъемного и возможного опускного движения типа рис.9.25.

В отводящие трубы поступает пароводяная смесь с паросодержанием х_ОТВ, равным значению на выходе из подъемных труб. Так как отводящие трубы необогреваемые, то все характеристики двухфазного потока принимаются постоянными. Так как сечение отводящих труб меньше сечения подъемных труб, то скорость пароводяной смеси в них значительно выше.

Сопротивление отводящих труб ∆p*_ОТВ рассчитывается с учетом дополнительного слагаемого ∆p_В.У , показывающего потери энергии на подъем пароводяной смеси выше уровня воды в барабане (см.рис.9.37)

(9.115)

Нивелирный напор определяется по высоте отводящих труб

(9.116)

Гидравлическая характеристика отводящих труб показана на рис.9.41.

Гидравлическая характеристика контура естественной циркуляции представляет собой сумму гидравлических характеристик последовательно включенных опускных, подъемных и отводящих труб (рис.9.42)

Решением уравнения движения является расход G⁰_Ц, при котором ∆p_КОНТ = 0. По этому расходу определяются соответствующие значения ∆p⁰_ОП, ∆p⁰_ПОД, ∆p⁰_ОТВ и все другие параметры работы контура, проводится проверка надежности работы опускных и подъемных труб и контура в целом.

Контур циркуляции представляет собой U - образную компоновку труб (вверху замкнутую), и, соответственно, его гидравлическая характеристика похожа на характеристику U - образной трубы.

Гидравлическая характеристика контура однозначна, рабочая точка (∆p_КОНТ=0, G_Ц⁰) устойчива. Каждый элемент контура (опускные, подъемные и отводящие трубы) имеет коллектор или барабан на входе и выходе, т.е. гидравлически обособлен. Значения ∆p⁰_ОП, ∆p⁰_ПОД, ∆p⁰_ОТВ и являются средними по элементу, но внутри элементов в зависимости от их гидравлической и разверочной характеристик возможна область неоднозначности, межтрубная пульсация, режимы застоя и опрокидывания циркуляции. При возможности возникновения этих режимов необходимо анализировать полные гидравлические и разверочные характеристики подъемных труб.