凝汽器胶球清洗装置系统使用海绵胶球设计计算说明

凝汽器胶球清洗装置系统使用海绵胶球设计计算说明

      凝汽器胶球清洗装置系统使用海绵胶球设计计算说明，海绵胶球靠什么力量，通过铜管并实现清洗作用的呢?显然，维的是循环水在凝汽器进出口之间的压差；也就是说靠的是循环水在凝汽器中的流动速度“带过去”的。所以必要的凝汽器压差值(或流速)是关系到能不能把胶球顺利送过凝汽器，实现清洗作用的重要问题。在考虑设计或运行胶球清洗装置都应注意到这一点。
      热电厂胶球清洗装置经验表明：循环水在铜管内平均流速为2米左右(对应该厂凝汽器总水阻约4米水柱)就允许直径比铜管内径大2毫米的海绵球顺利通过清洗凝汽器。高桥电厂(直流供水)循环水进出口压差只有0.3公斤/厘米2,实践说明，直径比铜管内径大1-2毫米的海绵球仍能顺利清洗凝汽器。(当然相对困难些)。国外有的资料介绍：对海绵球来说，只要铜管两端压差大于1.2米水柱，就可以采用比管内径大2毫米的球。如果达不到上述条件的话，胶球直径必须相应小一些。
一、下面我们结合”4机凝汽器来介船一下压差(或水速)的简单估算方法：
(一)循环水在凝汽器铜管中的平均流速Cs(米/秒)的估算
      我们参考汽轮机厂使用的方法，对于所介绍的公式来源，还可参考汽轮机辅助设备(75年水利电力出版社出版)P39—49〕
      1、先计算凝汽器的结构常数C(即凝汽器铜管上单位传热面积上通过的循环水量):公斤/米2时式中：W一循环水量，公斤/时；F一凝汽器铜管总传热面积，米2;L—凝汽器铜管长度，米。k—管径系数。2、循环水在凝汽器铜管中的平均流速Cs=CLk米/秒，例：通辽热电厂”4机凝汽器是南京汽轮机厂N—560—1,对分型两流程(Z=2)·冷却面积F=560米?(实际面积和铭牌不一样只有450米2)循环水量W=1750吨/时，铜管长度L=4米，外径d?=20毫米结构常数再由∴循环水在铜管中平均流速Cs=CLk=3125×4×0.0001371=1,71米/秒<2米/秒对于实际冷却面积F=450米2核算结果：循环水平均流速Cs=CLk=3890×4×0.00013710=2.13米/秒可见如采用配套铭牌凝汽器，水的流速就偏低一些。
(二)凝汽器水阻(相当于循环水在凝汽器进出口的压差)估算：
      按西安交大蒸汽轮机(74年版)P301公式〔7—5—12,7—5—13〕可以估算凝汽器的总水阻Hs:式中：L?,L?,L?分别表示循环水在凝汽器铜管中的流动阻力、进出铜管时的局部阻力、凝室水室的阻力。其1其余符号意义同上式。例通辽热电厂*4机水阻计算：1。总水阻①按铭牌计算(F=560米2)=0.292〔2(3.62+0.815)+1.46〕=3.02米水柱②按实际面积·(F=450米2)；2、每流程铜管水阻水柱(铭牌)。
二、胶球清洗装置管道水力计算
      Q-容积流量，米°/时；C一流速，米/秒；d内一管内径，毫米。能量方程h阻力=≥h沿程+≥h局部沿程阻力损失和局部阻力损失的计算公式下面的计算中，用的公式、系数和图表，请参考“胶球清洗凝汽器设计导则”,其来源部分参考了吉林电力学院1975年编“热机原理”二分册六一八章。4机清洗装置系统由于布置上的困难(通辽厂主机布置在5.5米平台)被迫把装球室、胶球输送泵、分配器等布置在凝汽器的“背侧”(即和循环水进出口水室相对的另一侧)。这择一来管道长度就大为增加，使得水阻增加，距操作人员也稍远。进行水力计算时由于缺少一些实测数据，只得做一些简化模型；1,把装球室看作二个90°弯头郁上一个突然扩大和突然缩小的通道来处理。2,把分配器看作60°弯头。这样做很可能不正确，有待今后用实验求得。凝汽器两半清洗管路系统基本尺寸如下(单位毫米):图中→表示φ50钢管，=>丧示φ75管。
1.西侧；
2.东侧：
      共八对法兰收球网比凝汽器进口位置高(记为2):Z=870东侧西侧 45°弯头 1个 1个 90°弯头 7个 7个内径φ50管14450毫米1062)毫米 690毫米 内径φ75管 690毫米计算大致程序如下：先假定管路系统流量为Q,①查胶球泵H—Q曲线，查出扬程H②从Q:算出水流速C,以便算出沿程阻力和局部阻力。进而求得总水阻h总。(它应等于凝汽器水阻+管路水阻)③考虑收球网和凝汽器高差Z,若H+Z=h总则假定的Q?是正确的；否则另假定新的流量Q?重复上述计算，直到H+Z=h总时为止。
      (1)元假定流量Q1=24米3/时，查胶球泵H—Q曲线，得知扬程H=10米，求出d内=50毫米时，c=s00#×.39米/秒，=339厘米/秒d内=75毫米时，C′=1.51米/秒=151厘米/秒。
      ①沿程阻力计算：取循环水出口温度,查得水在30°C的运动粘性系数v=0.81×10~?米2/秒=0.0081厘米2/秒甲d内=50时(查图知它是素流)。对于新装无缝钢管查表知绝对粗糙度△=0.10,求出相对粗糙度和γ查表得到沿程阻力系数λ=0.0232∴对于东侧管路沿程阻力对于西侧管路沿程阻力乙d内=75时及相对粗糙度查图表得沿程阻力系数λ'=0.0223∴690毫米长的φ83管(内径75)的沿程阻力这样一来，东侧清洗装置管路系统的沿程阻力.45+0.0245=4.48米水柱西侧www.jshsxj.com胶球清洗装置管路系统的沿程阻力1.27+0.0245=8.30米水柱
      ②局部阻力的计算：i计算“模型”及损失系数甲：弯头损失系数：查得对于45°弯头ξ=0.06;90°弯头5=0.010乙：闸阀损失系数ξ=0.15;旋塞云=0.15丙：分配器：看作60°弯头分配=0.08丁：装球室：看作二个90°弯头，加上一个断面突然扩大和一个断面逐渐缩小；90°弯头占=0.10;断面突然扩大(由φ50管突然扩大到φ332管).0225查得ξ=0.96。断面由φ332逐渐缩小到φ75.43查表外推Eg=0.16(此时水速上开到C?=1.51米/秒)ii局部阻力的计算；甲，对于管路系统d内=50毫米部分，共有45°弯头一个，90°弯头，阀2个，分配器(60°弯头)12=0.06+6×0.1+2×0.15+0.08=1.04乙，对于管路系统d内=75毫米部分，共有90°弯头一个。(水速1.51米/秒)丙，装球室：a进口弯头b出口弯头·h=0.1012米水柱c断面突燃护大：hx=*水注d断面逐渐缩小：≈0.016米水柱∴装球室水阻：h装=0.059+0.012+0.556+0.016=0.643米水柱于是局部损失之和h局=0.612+0.012+0.643=1.267米水柱。
      ③从凝汽器出口到收球网间循环水管路阻力计算共有1个焊接90°弯头，2.5米(内径φ400)钢管，收球网一个(看作从φ400逐渐缩小到φ90)循环水速管壁相对粗糙度雷诺数按上述二数查图知：它是紊流λ”=0.01890°焊接弯头E=0.5∴h0头=0.148米水柱收球网局部损失系数(∴h收球网=0.2×.023米水柱∴h循环水段=0.139米水柱这样一来，东侧管路系统总水阻h盔=h沿程+h局部+h循环水段=5.86米水柱西侧管路系统总水阻h=3.27+1.257+0.139=4.68米水柱从能量方程来看：(若略去循环水进收球网喉部速度和“热水”去凝汽器速度之间的差值)。式中P;——循环水进凝汽器处的压力P。循环水出凝汽器处的压力h总——清洗系统及“凝汽器出口到收球网间循环水阻”总水阻(米水柱)Z收球网和凝汽器进口高差(米)∴H=f4.56+5.86-0.87=9.55(4.56+4.68-0.87=8.37米水柱(东侧)(西侧)都小于假定的流量Q?=24米3/时所对应的扬程H?=10米，可见流量Q?取低了一点，东侧相差不大，所以可以认为清洗东侧时，Q=25米3/秒，胶球清洗泵扬程约9.8米。对于西侧清洗装置，Q取26米3/时(查胶球泵H—Q知H=8.8米)再重复上述计算，相差无几。故运行西侧时流量约26米3/时，扬程约8.8米。