На главную
ПОМОЩЬ СТУДЕНТАМ!!!
Готовые решения задач по теормеху из методичек Тарга С.М. 1988 и 1989 г. и старых методичек 1978, 1982 и 1983гг.. Решение любых задач по термеху на заказ.
Если Вам нужны решения задач по Физике из методички Чертова А.Г. для заочников или решение задач из задачников Прокофьева, Чертова, Воробьёва и Волькинштейна или любых других решений по физике или гидравлике, воспользуйтесь сайтом fiziks.ru

Статья по теме: Конденсирующего инжектора

Область знаний: теплообменники, печи, теплоперенос, паровые котлы, нагревание, горение, топлива, теплообмен

Скачать полный текст

Работа конденсирующего инжектора возможна в диапазоне величины и, определяемом максимальной и минимальной кратностью инжекции. При заданном противодавлении, которое должен преодолеть инжектор, минимальной кратности инжекции соответствует режим «запаривания», при котором расход жидкости оказывается недостаточным для полной конденсации пара, а максимальной — режим «захлебывания», при котором импульс потока пара недостаточен для пропускания через горло диффузора расхода смеси, образовавшейся в камере смешения.[195, С.135]

На характеристику конденсирующего инжектора заданной геометрии оказывают влияние начальное давление пара роп (рабочий диапазон коэффициентов инжекции сужается с ростом роа; при этом максимальные значения давления на выходе из инжектора рд тах увеличиваются и достигаются при меньших значениях и), начальное относительное массовое паросодержание х0 активного потока, длина камеры смешения 1К. с, с ростом которой[195, С.135]

Введем понятие идеального конденсирующего инжектора для оценки совершенства реального инжектора. При этом будем считать [108], что он имеет одинаковые с реальным инжектором параметры на входе, но будет характеризоваться отсутствием потерь в соплах и диффузоре (в том числе и скачковых) и иметь лишь ударные потери в камере смешения, а статические параметры смешанного потока перед диффузором будут соответствовать состоянию на кривой насыщения.[195, С.138]

В холодильном контуре реализуются следующие процессы: //—14 — охлаждение жидкости в холодильнике; 14—15 — разгон ее в жидкостном сопле конденсирующего инжектора; 15—16 — нагрев жидкости; 16—17 — ее адиабатное торможение; 17—10 — смешение с капельной средой энергетического контура. Три последних процесса осуществляются в камере смешения конденсирующего инжектора. Замыкающие обратный цикл процессы 10—11' и //'—// являются общими для обоих циклов и объяснены выше.[195, С.26]

В энергетическом контуре последовательно реализуются следующие про-ПГ цессы: /—2 — расширение пара в первой ступени турбины; 2—3 — охлаждение перегретого пара в первом регенераторе; 3—4 — расширение пара во второй ступени турбины; 4—5 — охлаждение перегретого пара во втором регенераторе; 5—6 — расширение в паровом сопле конденсирующего инжектора; 6 — 7— 8 — охлаждение и конденсация паровой фазы; 8—9 — адиабатное торможение парожидкостного потока; 9—10 — смешение капельной среды энергетического контура с аналогичной средой холодильного контура. Три последние процесса реализуются при движении потока вдоль камеры смешения конденсирующего инжектора. Далее происходят процессы: 10—11' — торможение жидкости в диффузоре конденсирующего инжектора; 11'—11 — повышение давления потока в механическом насосе; //—/2 и /2—13 — нагрев жидкости в регенераторах; 13—1 — нагрев и испарение жидкости в парогенераторе.[195, С.26]

Термодинамические циклы и структурно-поточная схема ПТУ с конденсирующим инжектором представлены на рис. 2.2 [92, 139], на котором использованы те же обозначения элементов, что и на рис. 2.1, а также КИ — конденсирующий инжектор. В отличие от условной диаграммы циклов ПТУ, приведенной в [92], на диаграмме рис. 2.2 в соответствии со схемой рабочих процессов конденсирующего инжектора [48 ] изображены отдельные составляющие процесса адиабатного торможения потока. В конденсирующем инжекторе конденсация пара осуществляется на струе жидкости, предварительно охлажденной ниже температуры конденсации 77. Для охлаждения этой жидкости в ПТУ одновременно с энергетическим должен быть дополнительный холодильный контур, состоящий из холодильника, циркуляционного[195, С.25]

Нужно, однако, учитывать, что для повышения давления потока в механическом насосе ПТУ расходуется эксергия турбогенератора, получаемая в результате совершения всего цикла преобразования тепловой энергии со всеми присущими ему потерями, в то время как повышение давления рабочего тела в конденсирующем инжекторе происходит за счет тепловой энергии, отводимой в прямом цикле. Поэтому использование конденсирующего инжектора в качестве термонасоса даже при некотором уменьшении перепада энтальпий, срабатываемого на турбине, может оказаться энергетически более выгодным. Следовательно, известные массогабаритные и энергетические характеристики ПТУ первой схемы могут не соответствовать максимально достижимым, однако этот вопрос требует специального исследования.[195, С.28]

В разработанных и прошедших стендовые испытания ПТУ [116, 132] конденсирующие инжекторы использовались лишь для конденсации рабочего тела энергетического контура и незначительного повышения давления конденсата до уровня, обеспечивающего безкавитационную работу циркуляционного насоса. Применять их для повышения давления рабочего тела вплоть до максимального давления прямого цикла считалось энергетически невыгодным, а потому на паровом сопле конденсирующего инжектора срабатывался минимально требуемый перепад энтальпий, определяемый условием обеспечения сверхзвукового течения на срезе парового сопла с тем, чтобы существенно не уменьшать разность энтальпий на турбине. Можно предположить, что такое распределение перепада энтальпий между турбиной и конденсирующим инжектором назначалось из-за высоких эксергетических потерь, присущих последнему, и в результате применения принятого в энтропийном методе анализа циклов принципа равноценности эксергетических потерь в элементах энергоустановок. Следствием этого является основной недостаток рассматриваемых ПТУ, состоящий в сокращении полезной мощности турбогенератора, часть которой используется для привода циркуляционного насоса, так как на вход насоса при невысоком давлении поступает суммарный расход рабочего тела обоих контуров ПТУ.[195, С.28]

В соответствии с общими принципами системного подхода [86] сравнительная оценка различных вариантов ПТУ должна производиться по результатам их технико-энергетической оптимизации по единым критериям качества и в идентичных внешних условиях. Корректная постановка задач технико-энергетической оптимизации требует предварительного термодинамического анализа для определения основных факторов, влияющих на энергетические и массогабаритные характеристики установок. Для проведения термодинамического анализа ПТУ необходимо знание напорно-расходных характеристик конденсирующего инжектора: зависимостей давления потока на выходе ри- и отношения расхода жидкости через пассивное сопло конденсирующего инжектора к расходу пара через активное сопло и от термодинамических параметров этих потоков. Отметим, что величина и для первого варианта ПТУ характеризует кратность циркуляции D, которая представляет собой отношение расхода рабочего тела по контуру холодильного цикла к расходу рабочего тела по контуру энергетического цикла. Напорно-расходные характеристики конденсирующего инжектора на уровне термодинамического анализа могут быть рассчитаны по методике Э. К. Кара-сеза [84]. Применение этой методики для определения напорно-расходных характеристик конденсирующего инжектора, функционирующего в составе ПТУ, имеет ряд особенностей, которые следует рассмотреть более подробно.[195, С.29]

У дифенильной смеси высоким температурам насыщения соответствуют низкие давления насыщенных паров, что ограничивает нижнюю температуру цикла технически достижимым вакуумом в конденсаторах. Так, при Ts — 373 К ра — 588 Па, в то время как минимально допустимое давление в поверхностных конденсаторах равно 2500 Па. Поэтому в ПТУ с ДФС для преодоления трудностей, связанных с реализацией низких давлений в поверхностных конденсаторах, а также для обеспечения условий безкавитационной работы циркуляционных механических насосов, используют конденсирующие инжекторы [92, 123], работоспособность которых с ДФС экспериментально проверена вплоть до давлений порядка 500 Па. Кроме того, на рабочие процессы конденсирующего инжектора не оказывают влияния невесомость и знакопеременные перегрузки, действующие на космические аппараты. Поэтому применение конденсирующих инжекторов и змеевиковых парогенераторов в космических ПТУ существенна упрощает организацию процессов теплообмена с изменением агрегатного состояния рабочего тела [116]. Циклы и структурно-поточные схемы ПТУ с конденсирующими инжекторами имеют ряд особенностей, которые необходимо рассмотреть более подробно.[195, С.25]

В конденсирующем инжекторе повышение давления потока осуществляется в результате его последовательного торможения в скачке конденсации, располагающемся в горловине диффузора, и в самом диффузоре. При этом скачки конденсации оказываются практически изотермными [102], что дает основание принять температуры точек 8, 9, 10, 11, 17 и 16 одинаковыми. Процессы 11'~Ц и 14—15 также являются изотермными. Поэтому в^ действительности обратный цикл 11—14—15—16—17—10—И'—-И вырождается в линию — изобару подвода и отвода теплоты. При этом важно отметить, что первый из этих процессов протекает при давлении конденсации прямого цикла р7, а второй — при максимальном давлении этого цикла рп. В настоящее время известна ПТУ, содержащая как конденсирующий инжектор, так и поверхностный конденсатор [12]. Термодинамические циклы и структурно-поточная схема этой установки приведены на рис. 2.3. В этой ПТУ в отличие от предыдущей после первого регенератора поток рабочего тела раздваивается. Одна его часть расширяется в паровом сопле конденсирующего инжектора (процесс 3—4), а другая — в ступени низкого давления турбины (процесс 3—9). После турбины эта часть потока охлаждается во втором регенераторе (процесс 9—Ю), конденсируется и охлаждается в поверхностном конденсаторе-холодильнике (процесс 10—11—12) и поступает на вход жидкостного сопла конденсирующего инжектора. Остальные процессы ПТУ аналогичны ранее рассмотренным.[195, С.27]

... отрезано, скачайте архив с полным текстом ! Полный текст статьи здесь

Задачи по теоретической механике из сборника курсовых работ под редакцией А.А. Яблонского, Тарга, Кепе, Диевского, Мещерского и любого другого на заказ. Быстро, качественно, все виды оплат, СМС-оплата.
Вы так же можете заказать решение задач и по другим предметам: химия, высшая математика, строймех, сопромат, электротехника, метрология, ДМ, ТММ и другие.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Перейти к перечню использованной литературы

На главную