ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения НИР.

Качество выпускаемой продукции во многом зависит от надежности снабжения технологических агрегатов энергетическими ресурсами. В промышленности широко используется технологический пар. Поскольку регулирование параметров пара нерационально производить путем изменения работы самого котлоагрегата, для этих целей используются специальные редукционно-охладительные установки. Изменение давления пара в ходе дросселирования приводит к снижению температуры насыщения пара, а для устранения его избыточного перегрева осуществляется подача охлаждающей воды непосредственно в паровой поток. Для распыливания влаги обычно используются центробежные или струйные форсунки. В результате в паровом потоке образуется до нескольких триллионов капель воды с размерами от нескольких микрон до десятых долей миллиметров.

Каждая частица в процессе испарения разгоняется несущим потоком, поэтому теплоподвод к ней происходит в условиях нестационарности, что необходимо учитывать, при расчетах интенсивности испарительного охлаждения пара. Разработана математическая модель рабочего процесса впрыскивающих пароохладителей, включающая уравнения материального баланса испаряющейся капли; уравнения разгона капли; критериальные зависимости для расчета теплоотдачи (Рэнца-Маршалла) и коэффициента сопротивления. Для учета полидисперсного характера распыла непрерывный спектр капель заменен эквивалентным дискретным набором из девяти фракций фиксированного размера. При определении числа частиц, образующих каждую фракцию, используется зависимость Розина-Рамлера.

При расчетах по этой модели применяются алгоритмы для интерполирования теплофизических характеристик теплоносителей, учитывающие изменение температуры паровой и жидкой фаз.

В результате программной реализации модели теплоотдачи испаряющихся капель оказалось возможным отслеживать динамику изменения размеров и скорости капель, количество испарившейся влаги и глубину охлаждения парового потока на различном удалении от сечения впрыска. На основе полученных данных можно на стадии проектирования определять габариты рабочего канала пароохладителей, при эксплуатации контролировать качество и оптимизировать режимы работы форсуночных распылителей, а при модернизации оборудования - анализировать возможность интенсификации рабочего процесса редукционно-охладительных устройств паровых котельных и паротурбинных установок на электростанциях.