Рассмотрим байпасирование части холодного потока.

Часть рабочего тела проходит помимо первой панели, что увеличивает подвод тепла на единицу его расхода. В результате температура увеличивается, а температура среды на входе во вторую панель остается практически такой же, как и при последовательном включении панелей, и, как следствие, ∆t_вх практически не меняется, но ∆t_вых снижается. Т.о., мы имеем повышение надежности работы.

 

 

ЛЕКЦИЯ №15

Пароперегреватели

Пароперегреватели предназначены для повышения температуры рабочей среды от температуры насыщения до расчетного значения или для повышения температуры пара, частично отработавшего в цилиндре высокого давления турбины.

По виду тепловосприятия пароперегреватели делятся на радиационные (тепло передается излучением), полурадиационные (тепло передается конвекцией и излучением) и конвективные (тепло передается конвекцией).

По назначению пароперегреватели делятся на основные и промежуточные.

Тип ПП	Назначение	Диаметр труб dвн, мм
основные	передача тепла острому пару	20÷35
промежуточные	передача тепла пару, отработавшему в ЦВД

Основной тип конвективных пароперегревателей – стальной, змеевиковый, гладкотрубный. Его преимущество – технологичность изготовления и дешевизна.

Необходимая интенсивность отвода тепла от металла к пару обеспечиваеется массовыми скоростями движения рабочей среды

Таким образом, линейная скорость пара будет примерно равна 20 м/с.

У вторичных пароперегревателей из-за ограничения по величине гидравлического сопротивления ∆p = 0,2÷0,3 МПа:

Для повышения интенсивности передачи тепла с газовой стороны, могут быть использованы трубы с наружным оребрением (с поперечным и продольным).

При изготовлении вторичных пароперегревателей, где давление пара 3÷4 МПа, а гидравлическое сопротивление ограничено величиной - 0,2÷0,3 МПа, интенсивность теплообмена в рабочей среде повышают, используя трубы с внутренним оребрением.

Применение наружного и внутреннего оребрения труб повышает стоимость пароперегревателя, но увеличивает интенсивность теплообмена на единицу веса на 20÷25%.

В зависимости от мощности, змеевики могут быть одно, двух и многозаходными..

а) однозаходная схема; б) двухзаходная схема

В зависимости от направления движения рабочей среды и газов, различают противоточную, прямоточную и смешанную схемы включения.

а)-противоток; б)-прямоток в) и г)-смешанные схемы

Противоточная схема.

Преимущество: наибольший температурный напор и, как следствие, экономия металла при одном и том же тепловосприятии;

Недостаток: тяжелые условия работы выходной части змеевиков (где температура металла максимальна из-за того, что температура пара и газа также максимальна).

Прямоточная схема. Температурный напор ниже, но выходные змеевики омываются частично охлаждёнными газами, и условия работы металла более благоприятные.

Оптимальных условий: надежности и умеренной стоимости конвективных пароперегревателей достигают в смешанных схемах. В схеме (в) обе части пароперегревателя противоточные, но вторая часть с максимальной температурой пара омывается частично охлажденными продуктами сгорания, что повышает надежность её работы. В схеме (г) в первой части – противоток, во второй – прямоточная схема (здесь температура пара максимальна, но выходная часть омывается охлаждённым потоком).

По расположению в пространстве пароперегреватели делятся на:

1. вертикальные;

1-змеевики; 2-подвесные планки; 3-верхние гибы труб; 4-потолоч-ные трубы; 5-дистан-ционирующие гребёнки; 6-опорные сухарики.

Преимущество: конструктивное удобство (легкость креплений). Недостаток: недренируемость (т.е. конденсат, образующийся при останове котла, невозможно удалить без нагрева) и, как следствие, сложности при пуске котла и коррозия.

2. Горизонтальные

 

Крепление труб горизонтального пароперегревателя на стойках.

1-стойка; 2-трубы; 3-опорная балка; 4-металлическая сетка; 5-арматура; 6-изоляция.

Подвеска горизонтального конвективного пароперегревателя на трубах.

1-первая ступень пароперегревателя; 2-барабан; 3 и 6-подвесные трубы; 4 и 8-промежуточные коллекторы; 5-выходная камера пароперегревателя; 7-вторая ступень пароперегревателя; 9-коллектор подвесных труб.

Преимущество: дренируемость. Недостаток: сложность креплений.