Аэрозоли в теплоэнергетике

Серьезные неприятности причиняют аэрозоли в теплоэнергетике, причем не только те аэрозоли, которые образуются при сгорании топлив и выбрасываются электростанциями, но и мельчайшие капельки, образующиеся в соплах паровых турбин. Тепло сгоревшего топлива, а на атомных электростанциях - энергия распада ядерного горючего воспринимаются теплоносителем, в качестве которого может использоваться вода, некоторые органические жидкости, а также щелочные металлы.

Теплоноситель испаряется, и его перегретый пар под значительным давлением выпускается через сопло Лаваля (обеспечивающее сверхзвуковое течение газа) на лопатки паровой турбины, которая вращает ротор электрического генератора. В сопле достигается сверхзвуковая скорость течения и одновременно происходит адиабатическое (без обмена энергии) охлаждение пара теплоносителя. При этом часть пара теплоносителя конденсируется с образованием мельчайших частиц, что само по себе снижает КПД турбины, поскольку инерционность частиц тормозит разгон потока пара в сопле. Но еще хуже эрозионное воздействие капелек на лопатки турбин. Разогнанные до сверхзвуковой скорости, жидкие капельки приобретают способность вырывать при ударе о поверхность крупицы металла, которые подхватываются и уносятся потоком пара. И это несмотря на то, что лопатки турбин изготовляются из высококачественных, очень прочных сортов стали.

Капельная эрозия приводит к преждевременному износу турбин. Для уменьшения этого эффекта стараются найти режимы течения, обеспечивающие наименьшую степень конденсации, наименьший размер частиц. Подбирают форму сопла, вводят добавки, способствующие образованию большого количества очень мелких капель, а не малого числа крупных. Для разработки этих приемов пришлось в течение многих десятилетий изучать законы конденсации в соплах и законы течения потоков, содержащих капельки конденсата..

Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить комментарий

Яндекс.Метрика