ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Отработка элементов конструкции и испытания натурных воздухоподогревателей из "Теплообменные аппараты из профильных листов" Отработка элементов конструкции. Для создания наиболее компактной конструкции теплообменника без превышения заданных потерь давления в трактах воздухоподогревателя ( о = 3 6% при [Ао = 0,6 0,75) необходимы специальные конструктивные меры. Эти меры включают отработку конструкции входных и выходных коллекторов, а также входных и выходных участков противоточных элементов поверхности. Экспериментальная отработка распределения потока в элементах выполнялась на прозрачных полноразмерных моделях, выполненных из органического стекла 231, в качестве рабочей жидкости применялась вода. Листы элемента дренировались по всей поверхности и измерялось поле статических давлений при различных значениях чисел Ке. Кроме того, характер течения потока визуализировался подкрашиванием. Опыты показали, что элементы с прямоугольными входными и выходными участками отличаются повышенным гидродинамическим сопротивлением и не обеспечивают равномерного распределения потока по ширине элемента (рис. 2-8, а). Во входных и выходных участках образуются застойные зоны, ухудшающие работу поверхности теплообмена. Полученные результаты позволили улучшить последующую конструкцию элементов и обеспечить достаточно равномерное распределение потоков (рис. 2-9, б) за счет замены прямоугольной формы входных и выходных участков на треугольную. В результате этого увеличилась длина противоточной части элементов и снизились гидравлические потери без изменения размеров листа-заготовки. [c.71] Таким образом, отработка отдельных элементов воздухоподогревателя на моделях позволяет сократить трудоемкие натурные испытания и получить проектные характеристики аппарата без дополнительных доводочных работ. В этом случае натурные испытания сводятся к определению суммарных потерь давления и степени регенерации тепла. [c.74] Испытания натурных воздухоподогревателей. Схема измерения для натурных испытаний должна обеспечивать определение температуры воздуха и продуктов сгорания с точностью 1 — 1,5 град, расхода рабочего тела с точностью 2% потерь давления со стороны воздуха и продуктов сгорания с точностью 5 мм вод. ст. [c.74] В опытах завода Экономайзер определялись коэффициенты теплопередачи при работе камеры сгорания на длительном режиме неполного сгорания топлива. Продукты сгорания легкого турбинного топлива подавались в двуугольные, а воздух в волнистые каналы. В начале опыта при чистой поверхности теплообмена коэффициент теплоотдачи составлял 61 ккалЦм -ч-град). После 15 ч работы коэффициент теплопередачи уменьшился до55ккал/(лг - -град) дальнейшее увеличение продолжительности работы до 40 ч не привело к заметному ухудшению теплопередачи. Осмотр теплообменника показал, что его поверхности покрыты слоем рыхлых сажистых отложений толщиной 0,5 мм, которые легко удаляются струей сжатого воздуха. [c.77] Изменение сопротивления воздухоподогревателя ГТУ-10 ЛКЗ, полученное в процессе эксплуатации [21 ], подтверждает приведенную зависимость. [c.78] Опытные данные, полученные в практическом диапазоне изменения чисел Ке и величин ( . с — ст)/ ст показывают, что сопротивление волнистых каналов слабо зависит от состава продуктов сгорания. В связи с этим расчет гидродинамического сопротивления волнистых каналов при работе на жидком топливе может быть выполнен с достаточной для практики точностью по формуле (2-4). Значительное влияние слоя загрязнения на теплопередачу при незначительном изменении сопротивления воздухоподогревателя ГТУ-10 ЛКЗ связано с отложением частиц сажи в местах срыва потока, что создает дополнительные тепловые сопротивления и не влияет на обтекаемость профиля канала. [c.78] Ограниченная величина допускаемых потерь давления со стороны продуктов сгорания (АР,,. 500 мм вод. ст. при [Хо = = 0,6 0,75) обычно не позволяет получить рабочие значения чисел Ке свыше 4-10 — 8 -10 при о = 7 10 мм. С уменьшением 0 и соответственным понижением Кеп. загрязненность каналов согласно [21 ] увеличивается. В связи с этим дальнейшее уменьшение размеров газовых каналов при работе на жидком топливе нежелательно. [c.78] Работа на природном газе позволяет применять каналы меньших размеров. [c.78] Сравнение результатов расчета по формуле (2-6) с опытным определением утечки при помощи дроссельной диафрагмы дает хорошее согласование. С увеличением скорости падения давления точность определения утечек по формуле (2-6) снижается. [c.79] Анализ данных опрессовки 156 секций показал, что только в четырех случаях невозможно было определить утечки воздуха. В указанных случаях производительность компрессора, подающего воздух для опрессовки, была меньше расхода утечек (0 = 600 кг ч). о не позволило повысить давление в испытуемых секциях до рабочего уровня. Во всех других случаях утечка не превышала 0,3% расхода через секцию. В 22 случаях после работы в течение 4000 — 21 500 ч утечек воздуха из секций обнаружено не было. Максимальная величина утечек в двух секциях одной из ГТУ не превышала 0,51%, при этом потеря мощности, связанная с утечкой воздуха, составляла 0,7%. [c.79] Таким образом, опрессовка большого количества воздухоподогревателей из профильных листов показывает, что в результате отработки их конструкции и технологии изготовления утечки воздуха через возможные неплотности невелики и не приводят к заметным потерям мощности ГТУ. [c.79] Вернуться к основной статье