ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ДВУХСТУПЕНЧАТОЙ ЭЖЕКТОРНОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ СИСТЕМ ВАКУУМИРОВАНИЯ КОНДЕНСАТОРОВ ПАРОВЫХ ТУРБИН
DOI:
https://doi.org/10.14529/power250110Ключевые слова:
жидкостно-газовый эжектор, двухступенчатая установка вакуумирования, энергоэффективность, потребляемая мощностьАннотация
Жидкостно-газовые эжекторы широко применяются в системах вакуумирования конденсаторов паровых турбин энергоблоков ГРЭС в России и странах СНГ. Столь широкое распространение этих струйных аппаратов обусловлено простотой конструкции, в силу чего они технологичны и дешевы в изготовлении, а при эксплуатации практически не требуют существенного обслуживания.
Однако разработка и внедрение жидкостно-газовых эжекторов сопряжены с необходимостью оптимизации схем использования, проведения комплексных расчетов геометрических и режимных параметров эжектора и системы вакуумирования для исходных данных каждого конкретного проекта. Кроме того, для эжекторов, работающих непрерывно и с большим потреблением активной воды, энергоэффективность является одним из ключевых требований при проектировании.
В данной статье предлагается комплекс технических мероприятий, позволяющий снизить затрачиваемую мощность на вакуумирование парового пространства паровой турбины. Предлагаемый комплекс мероприятий включает: применение двухступенчатой установки с жидкостно-газовым эжектором первой ступени и эжектором второй ступени, в котором активной средой является вода, а пассивной – жидкостно-газовая смесь; внедрение усовершенствованной гидравлической принципиальной схемы питания установки одним насосом; расчет оптимального давления на выходе первой ступени, соответствующего максимальному КПД установки.
Для расчета оптимального давления на входе второй ступени получено уравнение зависимости потребляемой мощности двухступенчатой установки вакуумирования от давления всасывания второй ступени. Показано, что полученная зависимость имеет экстремум, которому соответствует значение давления всасывания второй ступени, обеспечивающее минимальную потребляемую мощность.
Скачивания
Библиографические ссылки
Chen J., Havtun H., Palm B. Parametric analysis of ejector working characteristics in the refrigeration sys-tem // Applied Thermal Engineering. 2014. Vol. 69. P. 130‒142. DOI: 10.1016/j.applthermaleng.2014.04.047
Elbel S., Lawrence N. Review of recent developments in advanced ejector technology // International Jour-nal of Refrigeration. 2016. Vol. 62. P. 1‒18. DOI: 10.1016/j.ijrefrig.2015.10.031
Galanis N., Sorin M. Review of recent developments in advanced ejector technology // International Jour-nal of Thermal Sciences. 2016. Vol. 104. P. 315‒329. DOI: 10.1016/j.ijthermalsci.2015.12.022
Kong F.S., Jin Y.Z., Kim H.D. Analytical and computational studies on the vacuum performance of a chev-ron ejector // Shock Waves. 2016. Vol. 26. P. 771–788. DOI: 10.1007/s00193-015-0618-8
Tashtoush B.M., Al-Nim M.A., Khasawneh M.A. A comprehensive review of ejector design, performance, and applications // Applied Energy. 2019. Vol. 240. P. 138–172. DOI: 10.1016/j.apenergy.2019.01.185
Битюцких С.Ю., Спиридонов Е.К. Исследование и расчет гидродинамики в струйном насосе //Вестник ЮУрГУ. Серия «Машиностроение». 2016. Т. 16, № 1. С. 5–15. DOI: 10.14529/engin160101
Besagni G. Ejectors on the cutting edge: The past, the present and the perspective // Energy. 2019. Vol. 170. P. 998–1003. DOI: 10.1016/j.energy.2018.12.214
Исмагилов А.Р. О повышении эффективности эжектора с жидкой струей // Пром-Инжиниринг. Труды III Международной научно-технической конференции. 2017. С. 13‒17.
Performance enhancement of the combined power-refrigeration cycle using a liquid-gas-gas ejector for ocean thermal energy conversion / J. Zhang, Z. Zhang, S. Zhou et al. // Energy Conversion and Management. 2023. Vol. 269. P. 117688. DOI: 10.1016/j.enconman.2023.117688
Школин С.Б. Исследование предельных режимов и разработка метода расчета жидкостногазового эжектора: дис. … канд. техн. наук: 05.04.13. Челябинск, 2009. 159 с.
Model optimization and mechanism analysis of two-stage ejector considering nonequilibrium condensa-tion / Q. Han, H. Feng, H. Zhang et al. // Energy. 2024. Vol. 310. P. 133271. DOI: 10.1016/j.energy.2024.133271
Numerical analysis of two-stage vacuum ejector performance considering the influence of phase transition and non-condensable gases / W. Sun, C. Liu, H. Zhang et al. // Applied Thermal Engineering. 2022. Vol. 269. P. 118730. DOI: 10.1016/j.applthermaleng.2022.118730
Performance analysis of a two-stage ejector in an ejector refrigeration system using computational fluid dynamics / N. Suvarnakuta, K. Pianthong, T. Sriveerakul, W. Seehanam // Engineering applications of computa-tional fluid mechanics. 2020. Vol. 14, no. 1. P. 669–682. DOI: 10.1080/19942060.2020.1756913
Спиридонов Е.К. Конструкции жидкостногазовых струйных насосов. Состояние и перспективы // Вестник ЮУрГУ. Серия «Машиностроение». 2005. Вып. 6, № 1. С. 94–104.
Баженов М.И. Исследование работы двухфазных струйных аппаратов // Электрические станции. 1967. № 4. С. 39–41.
Темнов В.К. Основы теории жидкостных эжекторов. Челябинск: ЧПИ, 1971. 116 с.
Спиридонов Е.К. К определению длины смесительной камеры двухфазного струйного насоса // Гидромеханика, гидромашины, гидроприводы и гидропневмоавтоматика: сб. докл. Междунар. науч.-техн. конф. Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 1999. С. 23–24.
Спиридонов Е.К. О рациональной длине смесительной камеры вакуумного водовоздушного эжек-тора // Теплоэнергетика. 1982. № 7. С. 69–70.
Ефимочкин Г.И. Конструкции и расчет водоструйных эжекторов с удлиненной камерой смешения // Теплоэнергетика. 1982. № 2. С. 48–51.
Ефимочкин Г.И., Кореннов Б.Е. Методика расчета водовоздушного эжектора с удлиненной каме-рой смешения // Теплоэнергетика. 1976. № 1. С. 84–86.
Исмагилов А.Р., Исмагилов Д.Р. Определение предпочтительной длины рабочей камеры жидкост-но-газового эжектора с помощью программного комплекса ANSYS FLUENT // Наука ЮУрГУ [Электрон-ный ресурс]: материалы 69-й научной конференции. Секции технических наук. Электрон. текст. дан. (19,4 Мб). Челябинск: Издат. центр ЮУрГУ, 2017. С. 254‒260.
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
