Естественная циркуляция в испарительных поверхностях нагрева

 

Надежная работа поверхностей нагрева котла может быть только при хорошем охлаждении стенки труб, расположенных в зоне высоких температур продуктов сгорания. Охлаждение производится водой или смесью воды с паром. Надежность охлаждения может быть обеспечена только при правильной организации движения охлаждающей жидкости. Непрерывное движение среды, охлаждающей поверхность нагрева – циркуляция.

Движение воды может происходить за счет естественной циркуляции или под действием насоса. С момента появления паровых котлов охлаждение стенок труб поверхностей нагрева осуществлялось путем естественной циркуляции. Рассмотрим модель, демонстрирующую естественную циркуляцию (рис.2.2 или 6-1 учеб). Модель состоит из двух трубок, присоединенных к барабану, заполненному водой. Если подводить тепло Q , то в левой трубке вода начнет подниматься, а в правой опускаться, так как плотность воды в левой трубке будет меньше плотности холодно й воды. По мере увеличения нагрева скорость движения воды будет повышаться. Если подвод теплоты продолжать, в левой трубке начнут появляться паровые пузырьки. Смесь воды с паровыми пузырьками – пароводяная смесь. Пузырьки пара, поднявшись в барабан, будут скапливаться в верхней его части. Левая трубка называется подъемной (вода поднимается), а правая – опускной. Система труб, по которым происходит циркуляция – циркуляционный контур. Для поддержания уровня воды в барабане по трубе 2 подают холодную воду. В парогенераторе происходит аналогичный процесс. В трубах только часть воды переходит в пар, следовательно, чтобы превратить в пар всю воду, она должна пройти по трубам много раз (многократная циркуляция). Отношение массы воды, поступившей в испарительный контур, к массе пара, выработанного контуром за то же время – кратность циркуляции. Кратность циркуляции колеблется от 8 до 50. Большинство современных котлов имеют естественную циркуляцию и несколько контуров.