Гідродинаміка економайзера

В сучасних котлах економайзер виконується з секцій, які складаються з ряду паралельно включених змійовиків, об'єднаних на вході і виході горизонтальними колекторами. Перепад тиску в елементі економайзера (Па) визначається по формулі:

(83)

де - втрати тиску від тертя, місцевих опорів, нівелірна і втрати на прискорення в потоці, Па.

Середні довжини економайзерних ділянок киплячих економайзерів, м:

,

де l _до і l _об - довжина ділянки до обігріву і загальна, м; h ^/, h_н і Δh_ек - ентальпії пароводяної суміші на виході з економайзера, води при температурі насичення і приріст ентальпії в економайзері, кДж/кг.

Довжина ділянок з пароводяною сумішшю киплячого економайзера, м

де l - загальна довжина труби економайзера, м; l _ек - довжина економайзерної ділянки, м; l _вип - довжина випарної зони труби, м.

Для визначення перепадів тиску і розподілу витрат робочого середовища по паралельних потоках в економайзері будують гідравлічні характеристики, тобто залежності опорів елементів економайзера від масової витрати середовища G=f(ωρ), на основі яких можна судити про гідравлічні розгортки паралельно включених труб і надійності їх роботи при різних навантаженнях котла. Гідравлічний режим економайзера визначає нормальні температурні умови роботи металу труб. Перегрів труб можливий при застої потоку робочого тіла в окремих трубах, при пульсації потоку, при наявності пароутворення в не киплячих економайзерах, при наявності відкладень накипу на трубах. Порушення нормального охолодження горизонтальних труб киплячих економайзерів може бути при розшаруванні в них потоку води і пари.

Для виключення гідродинамічної нестійкості руху води в паралельно включених змійовиках економайзера при їх різному питомому тепловому навантаженні, а також з метою надійного охолодження металу необхідно створити значні масові швидкості потоку в елементах економайзера, наприклад в некиплячих конвективних елементах – 500-600 кг/(м²∙с).

При торцевому підведенні і відведенні води в колекторах некиплячих економайзерів коефіцієнт гідравлічної розгортки окремих труб визначається по формулі:

(84)

де η_г - коефіцієнт гідравлічної нерівномірності. Як правило, значення ρ_г для не киплячих економайзерів 0,9, а для киплячих економайзерів 0,8.

Перевірка застою і перекидання циркуляції в киплячих економайзерах проводиться так само, як в випарній системі при примусовій циркуляції. Щоб уникнути перегріву розвірених труб киплячого економайзера паровміст в них не має перевищувати 15-20%.