Введение к работе
Актуальность темы: В современной энергетике значительное место занимают теплоэлектроцентрали, обеспечивающие комбинированную выработку электрической и тепловой энергии. Централизованное теплоснабжение потребителей, осуществляемое с использованием отработавшего в турбине пара, обеспечивает экономию топлива, улучшает качество теплоснабжения, уменьшает загрязненность воздушного бассейна. Устанавливаемые на ТЭЦ теплофикационные турбины имеют ряд особенностей в конструкции, тепловой схеме и условиях эксплуатации. Отличительным признаком теплофикационных турбин, выделяющих их из других паровых турбин, является возможность одновременной выработки электроэнергии и отпуска тепла в виде пара с заданными параметрами для чего эти турбины выполняются с регулируемыми отборами пара . или с регулируемым противодавлением. Проектирование теплофикационных турбин имеет в связи с этим свои особенности, обусловленные, в частности, необходимостью обеспечить вывод из цилиндра больших объемных расходов пара через специальные камеры отбора.
Течение в камерах отбора паровых турбин характеризуется значительной неравномерностью параметров потока, особенно на нерасчетных режимах работы отсека в условиях существования закрутки потока в межобойменном зазоре, оказывающей влияние на экономичность и вибрационную надежность околоотборных ступеней. Форма камер отбора и расположение патрубков отбора в большинстве, случаев выбираются лишь из конструктивных соображений без учета требований к аэродинамике потока как в самой камере, так и в патрубках отбора. Это приводит к повышенным потерям кинетической энергии потока в камере отбора, неравномерному прогреву стенок, плохой организации потока на входе в патрубки отбора и, как следствие, к неравномерно.і нагрузке сетевых подогревателей. При работе в области влажного пара возникают дополнительные проблемы в связи с образованием пленок на поверхности камеры отбора, содержащих коррозионноактивные примеси.
В связи с этим исследования камер отбора являются
актуальными.
Цель работы:
- разработка математической модели течения влажного пара в
коллекторе камеры теплофикационного отбора,
исследование области применимости математической иордели,
исследование влияния режимных и геометрических условий на структуру потоков сухого и влажного пара в коллекторе камеры теплофикационного отбора и его основных характеристик,
исследование характеристик пленки конденсата и динамики ее образования на поверхности коллектора камеры отбора.
Научная новизна:
- разработана двумерная математическая модель течения
влажного пара в коллекторе камеры теплофикационного отбора,
- получены данные о неравномерности параметров двухфазного
потока в пространстве коллектора камеры отбора,
- получены данные от толщине .пленки на поверхности
коллектора камеры отбора..
Достоверность полученных результатов обосновывается применением уравнений общих законов- сохранения, использованием зарекомендовавших себя численных алгоритмов и их тщательной отработкой, сравнением с результатами экспериментальных исследований аналогичных течений других авторов.
Практическая ценность работы
Применение разработанного пакета программ и полученные результаты позволяют оценивать:
неравномерность парметров двухфазного потока в камерах отбора,
возмущающие силы, обусловленные наличием камер отбора,
толщины и динамику пленок конденсата, образующихся на поверхности коллектора камеры отбора.
Личный вклад автора определяется:
- разработкой математической модели течения влажного пара
в рассматриваемом устройстве и пакета программ для численного
расчета,
- проведением обширных численных исследований течений
влажного пара в коллекторе камеры теплофикационного отбора,
- анализом полученных результатов.
Автор защищает:
постановку задачи и математическую модель течения влажного пара в коллекторе камеры теплофикационного отбора,
область применимости рассматриваемого класса математических моделей,
- результаты численных исследований течений влажного пара
в коллекторе камеры отбора.
Апробация работы
Материалы диссертационной работы были доложены
на газодинамическом семинаре кафедры паровых и газовых турбин МЭИ 25 декабря 1993 года,
на заседании.кафедры паровых и газовых турбин 5 января 1994 г.
Публикации. По материалам диссертации подготовлены и іринятьі к публикации две статьи в журналах "Энергетика" Изв. АН 'оссии и "Тяжелое машиностроение".
Структура и обьем работы. Диссертация состоит из введения, іетьірех глав и заключения,' содержит 166 страниц машинописного текста, 128 рисунков, список использованной литературы, юючающий 27 наименований.