2010/10/21 15:14:01
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内容摘要:直流锅炉并联管的工质分配和混合
直流锅炉各并联受热管中汽水混合物的分配不均匀会造成质量流量偏小的管子发生工质过热、壁温过高现象,从而可能导致爆管事故。在直流锅炉中为了减少热偏差,需要沿管长将蒸发受热面分为用中间集箱连接的一段受热面。这样在沸点后各段蒸发受热面中就存在汽水混合物在各受热并联管中的分配均匀性问题。此外,现代直流锅炉中不少采用炉膛下部水冷壁用少量螺旋管绕成、而上部水冷壁用管数较多的垂直管组成的形式。在螺旋管屏与垂直管组之间常采用分叉管或集箱进行连接,因而在垂直管组中也存在汽水混合物分配均匀性问题。
对汽水混合物自端部引入集箱而自侧面均匀引出工质的中间集箱,混合物分配均匀性和集箱中的混合物轴向流速有关,轴向流速高则分配均匀性好。压力、集箱直径及集箱引出管之间的节距对分配影响不大。
当轴向流速
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与水膜破裂临界速度
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的比值
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时,分配已较均匀。临界速度度
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可按下式计算:
如汽水混合物由集箱侧面多点引入且各引入管中混合物分配均匀,则由集箱下部多点引出时也可得到较好的分配效果。
在炉膛下部为螺旋式水冷壁、上部为垂直上升水冷壁的现代大型变压运行直流锅炉中,两种水冷壁之间常用中间集箱或分叉管连接。图11-50示出多种中间集箱形式。研究表明,在图11-50中,分配均匀性以对称形一类中的I形最佳,非对称等距离类较好,非对称形及L形较差。
图11-51所示为直流锅炉中可采用的分叉管形式。研究表明.分叉管中并联的垂直支管愈少,汽水混合物分配愈均匀。
当汽水混合物由多根引入管引入集箱时,为了保证混合物在下一管组中分配均匀,各引入管中的汽水混合物应首先用分配器分配均匀。
图11-52为一次垂直上升管屏中的分配器结构及布置示意。
除汽水混合物需均匀分配外,单相流体也需混合均匀和分配均匀。在低循环倍率锅炉中,从汽水分离器分离出来的饱和水与省煤器水混合后进入再循环泵,两种水温相差可达50℃。为尽量降低温度应力,并使进入再循环泵的工质温度均匀,所以装有混合器。混合器有简形及球形两种,图11-53所示为简形结构。再循环泵进口还应装过滤器以滤去杂质。
再循环泵后应装分配器(见图11-54),分配器中水进入后先经均匀孔板再分配到各分配管中去。每一分配管进口装有不同孔径的节流圈,以调整流量。
亚临界压力低循环倍率锅炉中设有汽水分离器,将水冷壁引来的汽水混合物中的汽水分开,使蒸汽不进入再循环泵。汽水分离器采用沿圆周切向布置的导管将汽水混合物引入,导管向下倾斜5°。汽水在分离器中分离后,分别从汽、水管道引出(见图11-55)。为避免再循环泵吸入口处汽化,汽水分离器必须有一定水位高度,以保证在再循环泵前吸水管压头大于此正吸水压头。
超临界压力复合循环锅炉的再循环系统不需用汽水分离器,但仍有混合器及分配器。由于压力特高,故制成球形,称混合球和分配球。图1l-56示出一种混合球结构。混合球应使省煤器来水水冷壁来的工质混合均匀。省煤器来的管子轴线应与球径向线所成夹角保持15°左右。
分配球的结构示于图11-57。再循环系统中的过滤网分别装在混合球与分配球中,不需另装过滤器。
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