Реклама / ООО «ИЗОЛПРОЕКТ» / ИНН: 7725566484 | ERID: 2VtzqucPabn
IPB IPB
Проектирование, монтаж, наладка, сервис

Здравствуйте, гость ( Вход | Регистрация )

- Рекомендации АВОК 5.5.1-2023
«Системы противодымной вентиляции жилых и общественный зданий»

- Рекомендации АВОК 7.8.3-2023
«Проектирование инженерных систем лабораторий»

- Рекомендации АВОК 7.10-2023
«Здания жилые и общественные. Защита от шума и вибрации инженерного оборудования»

АВОК в соц. сетях
ИНН: 7714824045
 
Добавить ответ в эту темуОткрыть тему
> Термосифон
aforest
сообщение 7.5.2021, 10:38
Сообщение #1





Группа: Участники форума
Сообщений: 268
Регистрация: 26.11.2009
Из: Киев
Пользователь №: 41380



Добрый день всем. Вопрос вроде как теоретический, однако инициирован вполне себе реальной практической задачей.

Итак. Есть два сосуда, как на картинке ниже. В нижнем (который 2) установлен нагреватель, который генерирует пар, управляем его мощностью по давлению пара в верхнем сосуде. Выходная труба из него заведена под уровень в сосуде 1. Таким образом, из-за разности плотностей жидкости в трубках Тр1 и Тр2 будет происходить циркуляция. Вся жидкость прогреется до температуры насыщения и установится равновесие между паровой и жидкой фазой. Тут вроде вопросов нет.
Прикрепленный файл  Case1.jpg ( 34,23 килобайт ) Кол-во скачиваний: 5


А вот что будет происходить, если мы чуточку подымем врезку Тр2 в сосуд 1, выше уровня жидкости? Как я понимаю, так как у нас образовалась линия раздела фаз, то эта циркуляция прекратится, если только вот этот параметр h не будет будет больше разности столбов жидкости в тр1 и тр2 (когда вот эта паро-водяная смесь все еще имеет возможность переливаться в сосуд 1). Возможно, эта система работоспособна при определенном расположении сосудов относительно друг друга (параметр H)?
Прикрепленный файл  Case2.jpg ( 35,52 килобайт ) Кол-во скачиваний: 6


Если упростить вопрос. Представим себе, что мы изначально заполнили всю эту систему водой 20*С и начали греть до тех пор, пока не достигнем, например, 6 бар изб в сосуде 1. Возможно ли иметь в равновесии систему, когда у нас 165*С и 6 бари вверху (выше нагревателя и в сосуде 1) и все еще 20*С в Тр1 (ну или больше 20, но все еще намного ниже температуры насыщения)?
Вернуться в начало страницы
 
+Ответить с цитированием данного сообщения
Twonk
сообщение 7.5.2021, 11:09
Сообщение #2





Группа: Участники форума
Сообщений: 993
Регистрация: 5.10.2013
Пользователь №: 208061



Насколько я понимаю, любой котел с естественной циркуляцией и есть такой термосифон как на рисунке 2 - возврат парожидкостной смеси осуществляется над уровнем жидкости в барабане котла. Рисунок 2 немного некорректный - поскольку среда в Тр2смесь жидкости и пара, то ее уровень выше, чем в сосуде 1.
Ваши вопросы не понял - в установившемся режиме давление и температура в обоих сосудах будет одинаковая.
Вернуться в начало страницы
 
+Ответить с цитированием данного сообщения
aforest
сообщение 7.5.2021, 12:03
Сообщение #3





Группа: Участники форума
Сообщений: 268
Регистрация: 26.11.2009
Из: Киев
Пользователь №: 41380



Да, паровой котел работает примерно так, как показано на рисунке, только 1, а не 2.
Насчет разности уровней на рисунке 2 - да, в левой трубе Тр2 уровень будет повыше, я даже его показал, если увеличить картинку, то можно увидеть. Но, в данном случае это не суть. Я как раз спрашиваю о случае, когда труба Тр2 присоединена к сосуду 1 настолько выше уровня в нем, что даже несмотря на эту разницу в уровнях перетока жидкой фазы из Тр2 в этот сосуд не осуществляется - не "достает" уровень в Тр2 до горизонтального участка. Т.е. есть явный раздел фаз.
Вернуться в начало страницы
 
+Ответить с цитированием данного сообщения
Галиев
сообщение 7.5.2021, 12:29
Сообщение #4





Группа: Участники форума
Сообщений: 4164
Регистрация: 10.1.2011
Из: г.Саранск
Пользователь №: 88830



Цитата(aforest @ 7.5.2021, 10:38) *
Если упростить вопрос. Представим себе, что мы изначально заполнили всю эту систему водой 20*С и начали греть до тех пор, пока не достигнем, например, 6 бар изб в сосуде 1. Возможно ли иметь в равновесии систему, когда у нас 165*С и 6 бари вверху (выше нагревателя и в сосуде 1) и все еще 20*С в Тр1 (ну или больше 20, но все еще намного ниже температуры насыщения)?

Равновесия при + 20 Цельсия в Тр1 не будет, будет интенсивная конденсация пара на поверхности зеркала в верхнем сосуде и соответствующая циркуляция воды, со временем вся вода прогреется до температуры близкой к насыщению (теплопотерями через стенки сосудов системы пренебрегаем).
Для парового котла нижняя схема неприемлема, кипятильные и опускные трубы всегда находятся под поверхностью зеркала испарения и за этим следит автоматика безопасности.
Вернуться в начало страницы
 
+Ответить с цитированием данного сообщения
aforest
сообщение 7.5.2021, 14:04
Сообщение #5





Группа: Участники форума
Сообщений: 268
Регистрация: 26.11.2009
Из: Киев
Пользователь №: 41380



Ладно, пора рассказать, зачем я все это спрашиваю. Скажем так, есть паровой котел, который нужно держать в горячем резерве, т.е. готовым разжечься быстро и сразу же выдать пар, когда это необходимо.
Когда-то я видел один турецкий котел (жаротрубный) со встроенным пучком трубок в барабан, в который можно было бы подать пар и поддерживать давление пара в неработающем котле. Но этот котел, скорее, исключение из правил. Обычно же в паровых котлах ничего такого нет и приходится рассматривать решения с внешним теплобменником.
Можно было бы сделать это так
Прикрепленный файл  Opt1.jpg ( 106,24 килобайт ) Кол-во скачиваний: 3

Но, обычно в котле нет свободного бокового штуцера вменяемого диаметра, врезать же такой - внесение изменения в конструкцию котла и, соответственно, куча геморра.
Потому появилась идея рассмотреть вот такую инсталляцию
Прикрепленный файл  Opt2.jpg ( 96,62 килобайт ) Кол-во скачиваний: 3

Но есть подозрение, что оно работать не будет. Теплообменник надудит пара в верхнюю часть котла и циркуляция остановится. Вода сверху будет при температуре насыщения, но ничего не мешает воде внизу остывать. Это как бойлер с послойным заполнением, сверху горячая вода, снизу холодная и они не перемешиваются. Или же вспоминается опыт из "Занимательной физики" Перельмана, когда кипятильник погружен в верхнюю часть стакана, вода сверху кипит, а внизу себе спокойно лед лежит. Может, я и не прав, но что-то не могу сообразить, как все будет происходить во втором случае.
Вернуться в начало страницы
 
+Ответить с цитированием данного сообщения
Галиев
сообщение 7.5.2021, 14:21
Сообщение #6





Группа: Участники форума
Сообщений: 4164
Регистрация: 10.1.2011
Из: г.Саранск
Пользователь №: 88830



На одном из предприятий нашего города есть два чешских паровых жаротрубника RATISKOVICE THS 20/8. Очень длинные, трех-ходовые по газовому тракту, в руководстве прописана скорость подъема из холодного резерва несколько часов (4-5, точно не помню). Начкот рассказывал, однажды торопились сильно, рабочий котел встал, а резервный был холодный, такие гидроудары были при разгоне - мама не горюй! Оне теперь второй котел держат в горячем резерве очень просто, закрыв ГПЗ и настроив ЩУК на 4,0 ати, остывая, автоматика включает горелку на пять минут и опять ждет пару часов. Так же и Вам рекомендую.
Другой пример, у меня в эксплуатации были два ICI, 4-х тонники, с реверсивной топкой сжатой как гармошка, там разрешалось выходить на номинал сразу после растопа, но мы работали по аналогии с предыдущим примером.
Вернуться в начало страницы
 
+Ответить с цитированием данного сообщения
Twonk
сообщение 7.5.2021, 14:23
Сообщение #7





Группа: Участники форума
Сообщений: 993
Регистрация: 5.10.2013
Пользователь №: 208061



Ок, я понял, что парожидкостной смесь подаётся под уровень в барабане котла. В проектах нефтехимии термосифонный кипятильник довольно распространенное решения для нагрева ректификационных колонн, но у нас возврат парожидкостной смеси осуществляется над уровнем жидкости, при этом описывается много случаев некорректной работы, когда это правило не выполнялось.
В нашей практике расчет термосифона тоже достаточно трудоёмкая процедура и требует квалификации, но методика есть, можете ознакомиться. Мне кажется, что отбор к проектируемому нагревателю нужно брать с нижнего коллектора, тогда не будет ситуации, когда барабан нагрет, а отпускные и экранные трубы холодные, чтобы не было деформаций на пуске. Но надо понимать, что это приведет к значительному увеличению потерь тепла
Вернуться в начало страницы
 
+Ответить с цитированием данного сообщения
aforest
сообщение 7.5.2021, 17:35
Сообщение #8





Группа: Участники форума
Сообщений: 268
Регистрация: 26.11.2009
Из: Киев
Пользователь №: 41380



2 Галиев:
Так в том-то и дело, что хотят уйти от этих пятиминутных включений горелки. Как показала практика, топлива тратится на такое поддержание нехило, а есть рядом практически халявный пар. Короче, там много нюансов, есть задание паром поддерживать и все тут.
2 Twonk:
А можете, если несложно, какую-то схемку выложить, как это дело происходит и почему именно над уровнем жидкости возврат осуществляется?
Вернуться в начало страницы
 
+Ответить с цитированием данного сообщения
aforest
сообщение 7.5.2021, 17:51
Сообщение #9





Группа: Участники форума
Сообщений: 268
Регистрация: 26.11.2009
Из: Киев
Пользователь №: 41380



А вообще у меня появилась мысль: если бы все было так просто, то поддерживать котел в разогретом состоянии можно было бы, просто оставив паровую трубу в открытом состоянии. Пар бы заходил с общего коллектора обратным ходом в котел, давил на зеркало воды и прогревал всю толщу. Но почему-то так никто не делает, наверно, есть причины...
Вернуться в начало страницы
 
+Ответить с цитированием данного сообщения
Галиев
сообщение 7.5.2021, 18:44
Сообщение #10





Группа: Участники форума
Сообщений: 4164
Регистрация: 10.1.2011
Из: г.Саранск
Пользователь №: 88830



Про причины вы сами сказали выше, будет неравномерный нагрев котла. Можно придумать такую схему, не влезая в конструкцию котла, после дренажной запорной арматуры установить еще одну задвижку, а между ними врезать тройник для отбора воды на циркуляционный насос. Для перекачки воды от насоса в верхней образующей котла использовать штуцер для сброса воздуха (Ду 25), должен быть обязательно, а пар над зеркало подавать через редуктор, настроенный на 1,0 ати, что бы температура нагревшейся воды была приемлема для циркуляционного насоса. Но, нужно будет посматривать за уровнем воды в котле. Либо всупонить в нижнюю часть котла барботажное устройство, если изыщете для него лазейку.

Кстати, через дренажный патрубок можно и пар подать, только греметь будет сильно.

Халява - двигатель прогресса!
Вернуться в начало страницы
 
+Ответить с цитированием данного сообщения

Добавить ответ в эту темуОткрыть тему
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 

Реклама
ООО «Арктика групп» ИНН: 7713634274


ООО «УНИСПЛИТ» ИНН: 6453155081 erid:2VtzquYEfbY

Последние сообщения Форума





Rambler's Top100 Rambler's Top100

RSS Текстовая версия Сейчас: 28.3.2024, 13:49