Вопрос № 167 Коэффициент тепловой разверки. Допустимая тепловая разверка, разверочные характеристики.

Тепловая разверка. Для обеспечения надежности очень важно, чтобы все параллельные трубы поверхности нагрева работали в расчетных (средних) условиях. Практически имеют место неодинаковые гидравлические ха­рактеристиками труб (различие в диаметре, длине, шероховатости, влияние коллекторов, влияние нестабильности в работе парообра­зующих труб) и неодинаковыми тепловыми характеристиками труб (различный обогрев вследствие неодинакового их расположения по отношению к потоку продуктов сгорания, неодинакового шлакования, загрязнения и т. п.).

Различие гидравлических и тепловых ха­рактеристик труб в особенности проявляется в агрегатах большой мощности, так как с уве­личением размеров поверхностей нагрева одновременно возрастает и неизбежность от­клонения режима отдельных элементов от расчетного. Распределение рабочего тела по трубам в этих условиях различно, и удельная энтальпия его на выходе из отдельных труб значительно отличается от среднего значения. В некоторых из них может возникнуть опас­ный температурный режим. Трубы, находящиеся в наиболее опасных температурных условиях, называют разверенными.

– тепловая разверка т. е. отклонением тепловосприятия отдельных труб от сред­него, – среднее тепловосприятие труб.

Допустимая тепловая разверка. устанавливают исходя из конкретных условий работы поверхности нагрева. Для п/п, выходные участки труб которых работают почти в предельных температурных условиях, допустимая тепловая разверка не должна пре­вышать 15% общего тепловосприятия п/п. В целях  надежно­сти трубную систему п/п сек­ционируют по тракту пара.

Экономайзеры размещают в области уме­ренного обогрева: протекающая ч/з них вода имеет сравнительно низкую температуру. Тепловую разверку для экономайзера можно допустить 50% и более. Поэтому секциониро­вание экономайзера по тракту воды не всегда обязательно.

В парообразующих трубах из-за сравни­тельно невысокой t кипения при отсутствии нарушения режима течения, а ⇒, при интенсивном отводе тепла t стенки труб превышает t рабочего тела всего лишь на 20—30°С. Здесь также можно было бы допустить значи­тельную тепловую разверку, но в этих поверх­ностях нагрева возможен ухудшенный температурный режим, особенно при интенсивном обогреве. Поэтому допустимая тепловая раз­верка для них не превышает 20—40%.

В котлах СКД наибольшая чувствитель­ность к неравномерностям тепловосприятия приходится на зону больших теплоемкостей, в которой с изменением энтальпии рабочей среды наиболее сильно изменяются ее теплофизические свойства. Поэтому построение ха­рактеристик для этой зоны осо­бенно важно.

Разверочные хар–ки. Представляют собой графические зависимости tст , коэффициента гидр. разверки (W –рсход раб. среды) от коэф–та тепловой разверки (уд. тепловосприятия пов–ти). И определяют ⇒:

Вследствие неодинакового обогрева отдельных труб из–за тепловой разверки плотность рабочей среды в них становится также неодинаковой, и это сказывается на значении так назы­ваемого нивелирного напора (составляющей напора, определяе­мой массой столба воды в трубе), который  там, где обогрев больше среднего, и  там, где обогрев меньше. В  разность статических напоров на концах труб, определяющая расход рабочей среды в них, становится еще  гидравлическая неравномерность в панели усиливается. При некоторых критических значениях нагрузки котла неравномерность обогрева различных труб па­нели может оказаться настолько значительной, что в наименее обогреваемых трубах нивелирный напор окажется больше раз­ности давлений в коллекторе. В этом случае рабочая среда в наименее обогреваемых трубах начнет двигаться в обратную сторону, т. е. сверху вниз, и произойдет опрокидывание цирку­ляции рабочей среды. Промежуточным режимом является пре­кращение движения рабочей среды в трубе и образование па­ровых пробок – застой циркуляции. В этом случае из–за резкого ухудшения теплообмена возможен перегрев металла труб и их повреждение.