冷凝器膠球清洗裝置的運(yùn)行工況變化對(duì)冷卻水溫式和傳熱端差的影響？
冷凝器膠球清洗裝置的運(yùn)行工況變化對(duì)冷卻水溫式和傳熱端差的影響？ 
一、基本概念
冷凝器膠球清洗裝置運(yùn)行時(shí)的參數(shù)與設(shè)計(jì)參數(shù)往往是不相符合的，這時(shí)冷凝器的壓力也隨之改變，冷凝器膠球清洗裝置不在設(shè)計(jì)條件下工作，稱為冷凝器的變工況。
決定冷凝器壓力pc的幾個(gè)主要因素，如被凝結(jié)的蒸汽量Dc，冷卻水量Dw，以及冷 卻水進(jìn)水溫度tw1等，在汽輪機(jī)組的運(yùn)行過程中是變化的。機(jī)組工況變化時(shí)進(jìn)入冷凝器的蒸汽量將有很大變化，從額定蒸汽 量可變至空載蒸汽量，冷卻水的進(jìn)口溫度在一年內(nèi)隨季節(jié)的變化也是顯著的，而冷卻水量則隨著循環(huán)水泵運(yùn)行方式的改變而變化。因此，為了確定冷凝器膠球清洗裝置設(shè)計(jì)和運(yùn)行的合理方法，就有必要知道pc和Dc、Dw、tw1之間的變化規(guī)律，這個(gè)關(guān)系就是冷凝器的變工況特性，而pc=f(Dc、Dw、tw1)的關(guān)系曲線稱為冷凝器的變工況特性曲線。
這個(gè)關(guān)系可以用試驗(yàn)或計(jì)算的方法確定，但不論是試驗(yàn)或計(jì)算，求得的冷凝器變工況特性都有一定的近似性，例如，即使是試驗(yàn)，在試驗(yàn)中我 們不可能嚴(yán)格保持其它參數(shù)不變而只改變某一個(gè)參數(shù)。盡管如此，通過試驗(yàn)或計(jì)算獲得的冷凝器變工況特性曲線對(duì)于預(yù)先估計(jì)冷凝器在變工況 下的工作情況還是有重要的價(jià)值。
二、冷凝器膠球清洗裝置工況變化對(duì)冷卻水溫式和傳熱端差的影響
由式(4-2b)可知，冷卻水的溫升Δt主要決定于冷卻水的倍率m，如果冷卻水量Dw不變，則
Δt＝αD (4-8)
式中：α＝520/Dw可視為常數(shù)，那么Δt和Dc之間將成正比關(guān)系。當(dāng)冷卻水量Dw改變，則
系數(shù)口也將改變，這時(shí)可在新的Dw下，確定Δt與Dc之間新的比例關(guān)系。
在某個(gè)0.下，口為常數(shù)，由式(4-5)和式(4-8)得
(4-9)
可知，對(duì)于一定的冷凝器，當(dāng)Dw不變時(shí)，傳熱端差Δt值除與Dc有關(guān)外，還與傳熱系數(shù)K有關(guān)， 若K也不變，則Δt與Dc成正比，也就是與單位熱負(fù)荷Dc.成正比，如圖4-5中從0點(diǎn)開始的多根 輻射線所示。在同一個(gè)Dc下，當(dāng)tw1較低時(shí)，蒸汽冷凝變好，冷凝器內(nèi)空氣分壓提高，傳熱受到惡化， 使K值降低，由式(4-9)知，Δt將升高，因此，tw1較低的輻射線在其上方。 
圖4-5端差Δt與Dc、tw1的關(guān)系曲線
在冷凝器的實(shí)際運(yùn)行中，當(dāng)工況變化時(shí)，K值并不是一個(gè)常數(shù)，而是決定于冷凝器內(nèi)漏人空氣量的大小。當(dāng)單位熱負(fù)荷Dc減 小時(shí)，即Dc減小，此時(shí)冷卻水量Dw未變，冷凝器真空將變好，將使漏入的空氣量有所增大，使K值降低 ，Δt值將增大，這就使得冷凝器在低負(fù)荷時(shí)，Δt不再隨著Dc(＝Dc/Ac)的減小而減小，而是近似不變或下降緩慢。
此外，當(dāng)冷卻水進(jìn)水溫度人，愈低，冷凝器膠球清洗裝置真空將相應(yīng)提高，使K值減小，這時(shí)影響K值的因素除了Dc外，又多了一個(gè)tw1，將使K值更加變小，這將在較高的單位熱負(fù)荷下，使Δt值趨于穩(wěn)定，而且穩(wěn)定在較高的Δt值下，如 圖4-5所示。
圖4-6N-3500-1型冷凝器膠球清洗裝置特性曲線
三、冷凝器膠球清洗裝置特性曲線的計(jì)算與繪制
冷凝器膠球清洗裝置的特性曲線如圖4-6所示，它是根據(jù)不同的Dc、tw1和Dw，由Δt和Δt隨Dc的變化規(guī)律，求得相應(yīng)的Δt和Δt，*終求得冷凝器壓力pc及繪制而 成，具體計(jì)算步驟如下：
1)任意選定冷卻水進(jìn)口溫度tw1值及某個(gè)蒸汽負(fù)荷Dc；
2)在冷卻水量Dc不變的條件下，可由式Δt＝αDc求得Δt；
3)求出對(duì)應(yīng)于Dw下的冷卻水流速cw，即,其中，一道水流程中的管子數(shù)nz=n/z，n為冷凝器內(nèi)管子總數(shù)，z為水流程數(shù)；
4)求出總體傳熱系數(shù)K＝14650φφwφ1φtφd；
5)由式ts=tw1+Δt+Δt求得冷凝器內(nèi)蒸汽凝結(jié)溫度ts，進(jìn)而可得 相對(duì)應(yīng)的飽和壓力p's；即為冷凝器內(nèi)的壓力pc；
6)在冷卻水量Dw不變的條件下，在同一個(gè)冷卻水進(jìn)口溫度tw1下，由不同的蒸汽負(fù)荷Dc，根據(jù)上列步驟，就可求得相應(yīng)的不同的冷凝器壓力pc，得到圖4-6中某一根曲線；
7)在不改變冷卻水量Dw的條件下，按另一個(gè)tw1，對(duì)應(yīng)于不同的Dc，求出相應(yīng)的pc依此類推，即可得到如圖4-6所示在某個(gè)冷卻水量Dw下，在不同的冷卻水進(jìn)口溫度tw1下，一組蒸汽負(fù)荷與冷凝器內(nèi)壓力pc之間的關(guān)系。
8)在不同的冷卻水量Dw下，重復(fù)上列步驟就可得到多幅pc＝f(Dw、tw1、Dc)關(guān)系曲線。
表4-1為冷凝器膠球清洗裝置特性曲線計(jì)算示例。 
考慮到上列計(jì)算中所得到的特性曲線不能正確反映低負(fù)荷下冷凝器的特性，因此應(yīng)由圖4-7(b)低負(fù)荷壓力限制曲線對(duì)圖4-7(a)冷凝器特性曲線 的低負(fù)荷段進(jìn)行修正，即由圖4-7(b)中的曲線A查得圖4-7(a)中上限點(diǎn)a，由曲線B查得圖4-7(a)中零負(fù)荷下的*低壓力點(diǎn)b，將a、b兩點(diǎn)連成直線。
由冷凝器膠球清洗裝置的特性曲線可知，在一定的冷卻水量和冷卻水進(jìn)口溫度下，冷凝器中的真空將隨汽輪機(jī)負(fù)荷的減小而升高；當(dāng)汽輪機(jī)負(fù)荷和冷卻水量 不變時(shí)，冷凝器的真空將隨冷卻水進(jìn)口溫度的降低而升高。
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