凝汽器膠球清洗裝置系統使用海綿膠球設計計算說明

      凝汽器膠球清洗裝置系統使用海綿膠球設計計算說明，海綿膠球靠什么力量，通過銅管并實現清洗作用的呢?顯然，維的是循環水在凝汽器進出口之間的壓差；也就是說靠的是循環水在凝汽器中的流動速度“帶過去”的。所以必要的凝汽器壓差值(或流速)是關系到能不能把膠球順利送過凝汽器，實現清洗作用的重要問題。在考慮設計或運行膠球清洗裝置都應注意到這一點。
      熱電廠膠球清洗裝置經驗表明：循環水在銅管內平均流速為2米左右(對應該廠凝汽器總水阻約4米水柱)就允許直徑比銅管內徑大2毫米的海綿球順利通過清洗凝汽器。高橋電廠(直流供水)循環水進出口壓差只有0.3公斤/厘米2,實踐說明，直徑比銅管內徑大1-2毫米的海綿球仍能順利清洗凝汽器。(當然相對困難些)。國外有的資料介紹：對海綿球來說，只要銅管兩端壓差大于1.2米水柱，就可以采用比管內徑大2毫米的球。如果達不到上述條件的話，膠球直徑必須相應小一些。
一、下面我們結合”4機凝汽器來介船一下壓差(或水速)的簡單估算方法：
(一)循環水在凝汽器銅管中的平均流速Cs(米/秒)的估算
      我們參考汽輪機廠使用的方法，對于所介紹的公式來源，還可參考汽輪機輔助設備(75年水利電力出版社出版)P39—49〕
      1、先計算凝汽器的結構常數C(即凝汽器銅管上單位傳熱面積上通過的循環水量):公斤/米2時式中：W一循環水量，公斤/時；F一凝汽器銅管總傳熱面積，米2;L—凝汽器銅管長度，米。k—管徑系數。2、循環水在凝汽器銅管中的平均流速Cs=CLk米/秒，例：通遼熱電廠”4機凝汽器是南京汽輪機廠N—560—1,對分型兩流程(Z=2)·冷卻面積F=560米?(實際面積和銘牌不一樣只有450米2)循環水量W=1750噸/時，銅管長度L=4米，外徑d?=20毫米結構常數再由∴循環水在銅管中平均流速Cs=CLk=3125×4×0.0001371=1,71米/秒<2米/秒對于實際冷卻面積F=450米2核算結果：循環水平均流速Cs=CLk=3890×4×0.00013710=2.13米/秒可見如采用配套銘牌凝汽器，水的流速就偏低一些。
(二)凝汽器水阻(相當于循環水在凝汽器進出口的壓差)估算：
      按西安交大蒸汽輪機(74年版)P301公式〔7—5—12,7—5—13〕可以估算凝汽器的總水阻Hs:式中：L?,L?,L?分別表示循環水在凝汽器銅管中的流動阻力、進出銅管時的局部阻力、凝室水室的阻力。其1其余符號意義同上式。例通遼熱電廠*4機水阻計算：1�？偹�阻①按銘牌計算(F=560米2)=0.292〔2(3.62+0.815)+1.46〕=3.02米水柱②按實際面積·(F=450米2)；2、每流程銅管水阻水柱(銘牌)。
二、膠球清洗裝置管道水力計算
      Q-容積流量，米°/時；C一流速，米/秒；d內一管內徑，毫米。能量方程h阻力=≥h沿程+≥h局部沿程阻力損失和局部阻力損失的計算公式下面的計算中，用的公式、系數和圖表，請參考“膠球清洗凝汽器設計導則”,其來源部分參考了吉林電力學院1975年編“熱機原理”二分冊六一八章。4機清洗裝置系統由于布置上的困難(通遼廠主機布置在5.5米平臺)被迫把裝球室、膠球輸送泵、分配器等布置在凝汽器的“背側”(即和循環水進出口水室相對的另一側)。這擇一來管道長度就大為增加，使得水阻增加，距操作人員也稍遠。進行水力計算時由于缺少一些實測數據，只得做一些簡化模型；1,把裝球室看作二個90°彎頭郁上一個突然擴大和突然縮小的通道來處理。2,把分配器看作60°彎頭。這樣做很可能不正確，有待今后用實驗求得。凝汽器兩半清洗管路系統基本尺寸如下(單位毫米):圖中→表示φ50鋼管，=>喪示φ75管。
1.西側；
2.東側：
      共八對法蘭收球網比凝汽器進口位置高(記為2):Z=870東側西側 45°彎頭 1個 1個 90°彎頭 7個 7個內徑φ50管14450毫米1062)毫米 690毫米 內徑φ75管 690毫米計算大致程序如下：先假定管路系統流量為Q,①查膠球泵H—Q曲線，查出揚程H②從Q:算出水流速C,以便算出沿程阻力和局部阻力。進而求得總水阻h總。(它應等于凝汽器水阻+管路水阻)③考慮收球網和凝汽器高差Z,若H+Z=h總則假定的Q?是正確的；否則另假定新的流量Q?重復上述計算，直到H+Z=h總時為止。
      (1)元假定流量Q1=24米3/時，查膠球泵H—Q曲線，得知揚程H=10米，求出d內=50毫米時，c=s00#×.39米/秒，=339厘米/秒d內=75毫米時，C′=1.51米/秒=151厘米/秒。
      ①沿程阻力計算：取循環水出口溫度,查得水在30°C的運動粘性系數v=0.81×10~?米2/秒=0.0081厘米2/秒甲d內=50時(查圖知它是素流)。對于新裝無縫鋼管查表知絕對粗糙度△=0.10,求出相對粗糙度和γ查表得到沿程阻力系數λ=0.0232∴對于東側管路沿程阻力對于西側管路沿程阻力乙d內=75時及相對粗糙度查圖表得沿程阻力系數λ'=0.0223∴690毫米長的φ83管(內徑75)的沿程阻力這樣一來，東側清洗裝置管路系統的沿程阻力.45+0.0245=4.48米水柱西側www.1trash.net膠球清洗裝置管路系統的沿程阻力1.27+0.0245=8.30米水柱
      ②局部阻力的計算：i計算“模型”及損失系數甲：彎頭損失系數：查得對于45°彎頭ξ=0.06;90°彎頭5=0.010乙：閘閥損失系數ξ=0.15;旋塞云=0.15丙：分配器：看作60°彎頭分配=0.08丁：裝球室：看作二個90°彎頭，加上一個斷面突然擴大和一個斷面逐漸縮小；90°彎頭占=0.10;斷面突然擴大(由φ50管突然擴大到φ332管).0225查得ξ=0.96。斷面由φ332逐漸縮小到φ75.43查表外推Eg=0.16(此時水速上開到C?=1.51米/秒)ii局部阻力的計算；甲，對于管路系統d內=50毫米部分，共有45°彎頭一個，90°彎頭，閥2個，分配器(60°彎頭)12=0.06+6×0.1+2×0.15+0.08=1.04乙，對于管路系統d內=75毫米部分，共有90°彎頭一個。(水速1.51米/秒)丙，裝球室：a進口彎頭b出口彎頭·h=0.1012米水柱c斷面突燃護大：hx=*水注d斷面逐漸縮�。骸�0.016米水柱∴裝球室水阻：h裝=0.059+0.012+0.556+0.016=0.643米水柱于是局部損失之和h局=0.612+0.012+0.643=1.267米水柱。
      ③從凝汽器出口到收球網間循環水管路阻力計算共有1個焊接90°彎頭，2.5米(內徑φ400)鋼管，收球網一個(看作從φ400逐漸縮小到φ90)循環水速管壁相對粗糙度雷諾數按上述二數查圖知：它是紊流λ”=0.01890°焊接彎頭E=0.5∴h0頭=0.148米水柱收球網局部損失系數(∴h收球網=0.2×.023米水柱∴h循環水段=0.139米水柱這樣一來，東側管路系統總水阻h盔=h沿程+h局部+h循環水段=5.86米水柱西側管路系統總水阻h=3.27+1.257+0.139=4.68米水柱從能量方程來看：(若略去循環水進收球網喉部速度和“熱水”去凝汽器速度之間的差值)。式中P;——循環水進凝汽器處的壓力P。循環水出凝汽器處的壓力h總——清洗系統及“凝汽器出口到收球網間循環水阻”總水阻(米水柱)Z收球網和凝汽器進口高差(米)∴H=f4.56+5.86-0.87=9.55(4.56+4.68-0.87=8.37米水柱(東側)(西側)都小于假定的流量Q?=24米3/時所對應的揚程H?=10米，可見流量Q?取低了一點，東側相差不大，所以可以認為清洗東側時，Q=25米3/秒，膠球清洗泵揚程約9.8米。對于西側清洗裝置，Q取26米3/時(查膠球泵H—Q知H=8.8米)再重復上述計算，相差無幾。故運行西側時流量約26米3/時，揚程約8.8米。