ZESZYTY NAUKOWE POLITECHNIKI ŚLĄSKIEJ________________________ 1970
S e r i a : ENERGETYKA z . 37 Nr k o l . 282
A n d r z e j Gdula
W ydziałowe L a b o r a t o r i u m M ie r n ic t w a i A u to m a ty k i P rocesó w E n e r g e t y c z n y c h
WPŁYW CHARAKTERYSTYK POMP ORAZ RUROCIĄGÓW ZASILAJĄCYCH NA WŁAŚCIWOŚCI DYNAMICZNE TERMICZNYCH ODGAZOWYWACZY WODY
S t r e s z o z e n i e . W p r a c y ro z w a ż a n o wpływ w s p ó ł p r a c y odgazowywaczy z pompą z a s i l a j ą c ą na dynam ikę p r o c e s u o d g a z o w a n ia w ody. Wyznaczono t r a n s m i t a n c j e o r a z o k r e ś l o n o w a r u n k i s t a b i l n o ś c i odgazowaozy w p r z y padku w s p ó ł p r a c y ; j e d e n odgazowywacz z a s i l a n y z j e d n e j pompy o r a z p r z y ró w n o le g ły m z a s i l a n i u j e d n ą pompą dwu odgazow yw aczy.
1 . Wstęp
Odgazowywanie t e r m i c z n e j e s t n a j c z ę ś c i e j stosowanym s p o s o bem o d g a z o w a n ia wody k o t ł o w e j . Budowa i z a s a d a d z i a ł a n i a o d g a -
zowacza s ą b a r d z o p r o s t e .
Woda odgazowywana spływ a s t r u g a m i z g ó ry p r z e z otw ory w p ó ł k a c h s i t o w y c h . Z d o ł u do p ro w ad zana J e s t p a r a p o d g rze w a j ą c a wodę do t e m p e r a t u r y w r z e n i a . W s t a n i e w r z e n i a n a s t ę p u j e in te n s y w n e w y d z ie l a n i e s i ę r o z p u s z o z o n y c h w w odzie gazów W y d z i e l a j ą c e s i ę gazy w r a z z r e s z t k a m i n i e s k r o p l o n e j p a ry w puszczane s ą na z e w n ą t r z . R e g u l a o j a odgazowywaoza p o le g a na u t r z y m a n i u s t a ł e g o o l ś n i e n i a p a ry o - r a z poziomu wody w z b i o r n i k u . C i ś n i e n i e p a ry w z b i o r n i k u r e g u l u j e s i ę p r z e z zmiany n a t ę ż e n i a dopływu p a ry do od
gazow yw aoza. Poziom wody w z b i o r n i k u r e - R y s . 1 . Schemat o d - g u l u j e s i ę p r z e z zmiany n a t ę ż e n i a d o p ły - gazowywacza t e r m i c z - wu w0(jy d o d a t k o w e j . Duża d o k ł a d n o ś ć r e -
nego
78 A n d r z e j Gdula g u l a o j l poziom u n i e j e s t k o n i e c z n a , n a t o m i a s t wymagana j e s t wy
soka J a k o ś ć r e g u l a o j l c i ś n i e n i a w o e l u z a p e w n ie n i a p o ż ą d an e g o o d g a z o w a n ia w ody. Z t y c h względów w odgazowywaczach zwykle s t o s u j e s i ę dwa n i e z a l e ż n e u k ł a d y r e g u l a c j i ; o l ś n i e n i a 1 p o z io m u . Dobór r e g u l a t o r ó w o r a z o k r e ś l e n i e i c h n a s t a w , z a p e w n ia j ą o y o h s t a b i l n o ś ć o r a z p o ż ą d an a j a k o ś ć r e g u l a c j i , wymaga p e ł n e j i do k ł a d n e j z n a j o m o ś c i w ł a ś c i w o ś c i d y n a m ic zn y c h re g u lo w a n e g o o b i e k t u .
2 . Wpływ w s p ó ł p r a o y z pompą na w ł a ś c i w o ś c i dynam iczne o d g a z o - wacza
Wg S z u m s k i e j [i] w ł a ś c i w o ś c i dy n a m ic zn e odgazowywaoza w ob
w odzie r e g u l a c j i c i ś n i e n i a d o s t a t e c z n i e d o k ł a d n i e można o p i s a ć rów naniem ( 1 )
( O ^ s + 1 ) A p « - k 1 Am k - k 2 Am wd + k -j A m p - k ^ +
(1)
+ k5 A ik + k6 A i ^ + k7 A ip
P r z e d s t a w i o n y t a k o p i s w ł a ś c i w o ś c i dynam icznych odgazowacza n i e u w z g l ę d n i a J e d n a k z a l e ż n o ś c i zmian n a t ę ż e n i a dopływu kon
d e n s a t u i wody d o d a tk o w e j od zmian c i ś n i e n i a p a ry w odgazow a- o z u ( z e w z ro s te m c i ś n i e n i a w odgazowaczu w z r a s t a s t a t y c z n a wy
s o k o ś ć p o d n o s z e n i a w u k ł a d z i e pompowym z a s i l a j ą c y m odgazowy
w a c z , co powoduje z m n i e j s z e n i e s i ę w y d a j n o ś c i pompy, r y s . 2 ) . Z a l e ż n o ś ć t a może w pewnych p r z y p a d k a c h b a r d z o poważnie w pły nąć na zm ianę w ł a ś c i w o ś c i d y n am icznych odgazowywacza. Z wy
k r e s u r y s . 2 można z a u w a ż y ć, że im m n i e j s z e J e s t wzajemne n a c h y l e n i e c h a r a k t e r y s t y k i pompy i r u r o c i ą g u , tym w ię k s z y J e s t wpływ o d d z i a ł y w a n i a pompy.Wpływ t e g o o d d z i a ł y w a n i a można wyzna
czyć t e o r e t y c z n i e z równań c h a r a k t e r y s t y k i pompy i r u r o c i ą g u . A proksym u jąc p r z e b i e g i obu c h a r a k t e r y s t y k p a r a b o l a o t r z y m u je s i ę d l a r u r o c i ą g u ró w n a n ie ( 2 ) d l a pompy ( 3 )
H = CQ2 + H s ( 3 )
H = H0 - AQ2 ( 3 )
Wpływ c h a r a k t e r y s t y k pomp o r a z r u r o c i ą g ó w . . . 79
R y s . 2 . C h a r a k t e r y s t y k a w s p ó ł p r a c y odgazowywacza z pompą W p u n k c ie w s p ó ł p r a c y pompy i r u r o c i ą g u z o b i e k t e m
CQ2 + H = H - AQ2
9 O ( 4 )
s k ą d
« 1 (Ho - V ( 5 )
w z a k r e s i e małyoh o d c h y le ń
AQ - - ^ ( C +A ) k '^ ę 7 AHS
(
6)
p o d s t a w i a j ą c
AQ = - k 2 Ap
( 7 )
( 8 )
g d z i e
k 2 = b r y t T f h p s p ( 9 )
80 A n d r z e j Gdula Na p o d s ta w ie r ó w n a n ia ( 1 ) p o m i j a j ą c wpływ m n ie j l s t o t n y o h p a r a m e tró w o t r z y m u j e s i ę u p r o s z o z o n y s c h e m a t tło k o w y odgazowaoza j a k o o h i e k t u r e g u l a c j i o l ś n i e n i a ( r y s . 3 ) . U w z g lę d n ia ją o od
d z i a ł y w a n i e pompy z a s i l a j ą c e j o t r z y m u j e s i ę s c h e m a t t ło k o w y od
gazowaoza p r z e d s t a w i o n y na r y s . 4 .
Z r ó w n a n ia o p e ra ty w n e g o t r a n s m l - t a n c j l c z ł o n u u w z g l ę d n i a j ą c e g o od
d z i a ł y w a n i a pompy
Fp * f 8f1 - k 1 k2 ( 1 0 ) R y s . 3 . U proszo zo ny
s o h e m a t tło k o w y
R y s . 4 . Schem at blokowy odgazowywaoza z u w z g l ę d n ie n ie m wpływu pompy z a s i l a j ą o e j
w ynika w a ru n e k s t a b i l n o ś c i o b i e k t u
1 - k 1 k 2 > 0 ( 1 1 )
s k ą d
k 2 < ¿ 7
Po u p r o s z c z e n i u t r a n s m i t a n c j i c z ł o n u Fp ( s ) o t r z y m u j e s i ę
Wpływ o h a r a k t e r y s t y k pomp o r a z r u r o o i ą g ó w * . 81 g d z i e
k p ■ ( 1 3 )
( 1 4 )
Z r ó w n a n ia ( 6 ) w y n i k a , że l n m n i e j s z e n a c h y l e n i a c h a r a k t e r y s t y k i pompy i r u r o o i ą g u w o t o o z e n i u p u n k t u w s p ó ł p r a o y o b i e k t u z pompą, tym w i ę k s z a J e s t w a r t o ś ć w s p ó ł c z y n n i k a k 2 oo powo
d u j e w z r o s t w s p ó ł c z y n n i k a k ^ i s t a ł e j o z a s o w e j o b i e k t u * 3 . R ó w n o le g ła w s p ó ł p r a c a dwu odgazowywaczy z a s i l a n y o h w s p ó ln ą
pompą
W p r z y p a d k u z a s i l a n i a Je d n a pompa dwu o d rę b n y o h odgazowaozy n a s t ę p u j e p o p r z e z pompę wzajemne s p r z ę ż e n i e obu odgazowaozy* V
R y s . 5 . Układ dwu odgazowywaczy z a s i l a n y o h w s p ó l n ą pompą p r z y p a d k u w z r o s t u c i ś n i e n i a w odgazowaozu z a s i l a n y m r u r o o i ą - giem 1 ( r y s . 5 ) n a s t ę p u j e z m n i e j s z e n i e s i ę dopływu wody do o d - gazowaoza 1 o r a z z w i ę k s z e n i e dopływ u wody do odgazowywaoza 2 , P o d o b n ie J a k w p r z y p a d k u w s p ó ł p r a c y pompy z Jednym odgazowywa
czem ; im m n i e j s z e n a c h y l e n i e c h a r a k t e r y s t y k i pompy i c h a r a k t e r y s t y k r u r o c i ą g ó w z a s i l a j ą c y c h , tym w i ę k s z y J e s t wpływ o d d z i a ł y w a n ia pompy na w ł a ś c i w o ś o i dyn am iczne odgazowywaczy ( r y s . 6 ) .
82 A n d r z e j Gdula T e o r e t y c z n i e wpływ wzajemnego o d d z i a ł y w a n i a odgazowywaozy n o ż na w yznaczyć z równań o h a r a k t e r y s t y k r u r o o l ą g ó w z a a l l a j ą c y o h 1 1 2 o r a z pompy z a s i l a J ą o e j .
R y s . 6 . C h a r a k t e r y s t y k a s t a t y c z n a w s p ó łp ra o y dwu odgazowywaozy z j e d n ą pompą
Dla r u r o c i ą g u 1
H C, + H
1s ( 1 5 )
s k ą d
D la r u r o c i ą g u 2
Th - h.
a , - ( , 6 )
H . C2 a | + H2> (1 7 )
s k ą d
[S - H „
«2 - i l 8 >
Wpływ o h a r a k t e r y s t y k pomp o r a z r u r o o l ą g ó w , 83 a i a pompy
H - H0 - AQ ( 1 9 )
s k ą d
Ho - H ( 2 0 )
e w a run k ie m w s p ó ł p r a o y pompy z dwoma o b i e k t a m i
Q - Q1 - Q2 - 0 (2 1)
po w s t a w i e n i u ( 1 6 ) ( 1 8 ) ( 2 0 ) - ( 2 1 ) o t r a y m u j e s i ę
% H0 : H J H - Hu . .
1 \ ° i 1
p o n iew a ż
“ i ■ v i (Hi . > 1
o r a s
°2 ’ V2 (H1S > 1
©Vi i
AQ1 ■ " X “ AH1s + “
1 8
0 _____ 2 _ H *
2 H1 . 18
H -H .23
2 s *2s
AH
2 s 2 a
(
2 2)
( 2 3 )
( 2 4 )
—____________ A ndrzej Gdula
Ze w z g lę d u na t o , t e f u n k o j e Q1 - ^ (H1 # , H2 # ) i Q2 -* V 2 iHl s » H2 s ^ Bna®J t y l k o w p o s t a o i a o b u w ik la n y o h f i <01* H1.> H2 , > * 0 1 f i («2 B2 s > . 0
poohodn. o « , . t k o , . , ^ § i - , ™jL.
można wyznaczyć z równań:
^ l l 1 ' ^ 2» ^ 1
'9Q1 #&,
^ 2 0V 2
- y p - " ' ■ - — ■«Va * : —■ «■ — n - - i *a2 ( 2 6 )
^ i a e y ą H28 e f 2 ,
“ 0Q2 ?)<?2
f u n k c j a (Q^, H1fl, H2 fl) ■ 0 o t r z y m u j ą s i ę w s t a w i a J ą o ( 1 5 ) - ( 2 2 ) s t ą d :
( 2 7 ) f u n k o j e f 2 ^®2,H1s*H2s^ “ 0 o t r z y m u je s i ę w s t a w i a j ą c ( 1 7 ) - - ( 2 2 ) s t ą d ;
Wpływ c h a r a k t e r y s t y k pomp o r a « r u r o c i ą g ó w . . . 85 w s t a w i a j ą c ( 2 5 ) - ( 2 3 ) o t r z y m u j e s i ę
75117"
©577AQ., - - — AH^„ - ■-- “ AH,
i
1 1 ” 18 0-P1 28
Tíi^ Q(¡U
w s t a w i a j ą c ( 2 6 ) - ( 2 4 ) o t r z y m u j e s i ę
0 f 2 e ^ 2
AQ2 * H1s " “ 0 f 7 AH2s
p o d s t a w i a j ą c ( 2 9 ) 1 ( 3 0 )
AH1s " “T ^ AH2 s ‘ * 1
o t r z y m u j e s i ę
AQ1 - APl + K1 2 A p 2
AQ2 * K2 2 AP2 + K21 A P 1
( 2 9 )
( 3 0 )
( 3 1 )
( 3 2 )
g d z i e :
86 A n d r z e j Gdula
K22 - ° 1 C2 Q1 °2 ~ AC2 QQ2
2 + c | C1 Q| Q1 + AC| QQg ( 3 5 )
ac2 qq2
K21 * ---5---5---* 5 y (35) 2 + C | Ct Q| Q1 + A Cg QQg
R y s . 7 p r z e d s t a w i a s c h e m a t blokowy u k ł a d u dwu odgazowywaozy, P o d o b n ie j a k w p rz y p a d k u w s p ó łp ra o y pompy z jednym odgazow a- ozem w aru n kiem s t a b i l n o ś c i p o s z c z e g ó l n y c h odgazowaozy j e s t ;
o r a z
K11 < ¿ 7 ^ 6 )
K21 < i ; (37)
R y s . 7 . Schem at blokowy dwu odgazowaozy z a s i l a n y c h w s p ó ln ą pom
pą 4 . W n io s k i
W p r z y p a d k u w s p ó ł p r a o y p o je d y n o z e g o odgazowywaoza z pompą w z r a s t a o J e d e n r z ą d i n e r o j a o b i e k t u . S t a ł a ozasowa o r a z w spół
c z y n n i k w zm o c n ie n ia c z ł o n u w y n i k ł e g o z o d d z i a ł y w a n i a pompy na
Wpływ o h a r a k t e r y a t y k pomp o r a z r u r o o l ą g
o b ie k t z a le ż ą od wzajemnego n a ch y le n ia pompy- f.
ru ro o lą g u w punkole w sp ó łp racy , lm mnieJSam® tym;
w iększa s t r a t a oeasowa 1 w iększy współczymntfe wsnBinajidjendte.. W ? przypadku bardzo małego n a c h y le n ia charałtieeEyszttjsłk r irtUKEą^iWF 31 pompy w punkole w spółpraoy może w y stą p ić Ttesłk sjfebdltoffifodi- wt ®—
b le k o le •
W p r z y p a d k u r ó w n o l e g ł e j w s p ó łp ra o y dwtu a&gpmrngfiMamff magu lat- nyoh
z
w s p ó l n e j pompy obok z w i ę k s z e n i a s s tę rz$<fti- 3toear®JJ3I obdiafe- t u J a k w p r z y p a d k u p o p r z e d n i m , w y s t ę p u j ą bsodm® sdłla® a p rz ę ż ® — n i e s k o ś n e m iędzy obu odgazowywaozam l. WtepóSlaByiradafct. wwoomdS®- n l a t y o h s p r z ę ż e ń s ą tym w i ę k s z e , lm rnnj&Jjse» są, naańy^aodSa o h a r a k t e r y s t y k r u r o o l ą g ó w 1 pompy w p u n k a d e mtg S tg gauRfm Z5 tyułh względów r e g u l a c j a odgazowywaczy w tym pnBypsBfifeu; JJwstt b ard zo ;t r u d n a 1 r z a d k o s t o s o w a n a .
Wpływ o d d z i a ł y w a n i a pompy współpraouJJf*HfiJJ ® aJtaBeSfcttann om w®at- ś o i w o ś o i d y na m ic zn e może w ystępow ać 1 wywdesadS baanfiag) znm azn&
wpływ t a k ż e w p r z y p a d k u I n n y c h p r o c e s ó w » W mfletettóSsscft p«z®p«id>- kaoh o d d z i a ł y w a n i e t o może p o l e p s z y ć właśbdw ra& ct ra g u d a a y ib ® o b i e k t u r e g u l a o j l .
S tosow an e o z n a c z e n i a
Ak - n a t ę ż e n i e dopływ u k ondensatitu dto atfigHsn»sswita sss
"wd - n a t ę ż e n i e dopływ u wody dodaBtaśoweąJl dtao ona^agnągw »- ozy
P •> c i ś n i e n i e w odgazowywaczu
*P
- n a t ę ż e n i e dopływu p a r y do otffeąeo*$waaz&’T1
- s t a ł a czasow a odgazowywaozas - o p e r a t o r r ó ż n ic z k o w y
H - w ysokość p o d n o s z e n i a pompy
Q - w y d a jn o ś ć pompy
Hs - s t a t y c z n a w yso k o ść podnosew nU »
88 A n d z s e j Gdula i - o i ę ż a r w ła ś o iw y k o n d e n s a t u
- masa mody o d g a z o w a n e j o p u s z c z a j ą o a z b l o z n l k o d - gazowywaoza
- e n t a l p i a k o n d e n s a t u
^ d - e n t a l p i a wody d o d a tk o w e j i p - e n t a l p i a p a ry
^ » ^ 2 * ^3*
K^, K K - , - w s p ó ł c z y n n i k i s t a ł e
LITERATURA
[1] SZUMSEAJA L . C . , RJABOJ E . B . - I s s l e d o w a n i j e d i n a m i k l d e o e - z z a o l o n n o j u s t a n o w k l b l o k a 800 MV. T l e p ł o e n e z g l e t l k a 1 / 1 9 6 5 .
[2] ŁAZARKIEWICZ, TROSKOLAŃSKI - Pompy w iz o w e .
M K H H W E X A P A K T E P M C T W K H A C O C A A TA K JK E r i H T A T E J I b H O r o B O flH H H C r O T P y B C T IP O B C flA H A J t f i H A L M H E C K L E C B O H C T B A T EPŁM 4EC K 0r0 2ETA 3PA TC PA
C c ^ e p a c a H H e
B padoTe paspadOTaHC bjihhhhs coBMecTHoii padotH fleraapaT opa c nssTaTeJibHuu HacocoM Ha asHaMiwecKHe cbohctb8 n p o u e c c a TepMH—
ijecKca s e r a a p a m m b o j u. Ha3HaqeH0 nepexaToqHbie ^yHKUHM a Taiuce cnpesejieHo ycjicBHH CTadmibHocTH.
Wplyw o h a r a k t e r y s t y k poop o r a g r u r o o i q g d w . . . 89 INFLUENCE OF FEED PUMP CHARACTERISTICS ON DYNAMICAL PROPERTIES OF THERMAL WATER DEGASIF1ER
S u m m a r y
I n p r e s e n t p a p e r was c o n s i d e r e d t h e i n f l u e n c e o f c o o p e r a t i o n b e tw e e n d e g a s i f i e r and f e e d pump, on d y n a m ic s o f p r o c e s s o f t h e r m a l w a t e r d e g a s s i n g . The t r a n s m i t t a n c e s w ere a p p o i n t e d and s t a b i l i t y c o n d i t i o n s w ere d e t e r m i n e d .
