Введение к работе
Актуальность темы. Во всем мире в последние годы в свяэи с интенсивным ростом промышленности все большее внимание уделяется проблемам экологии, совершенствованию технологических процессов и снижению вредного воздействия различных факторов на природу и человека.
Энергетика является одним из крупнейших загрязнителей, серьезно влияющим на состояние окружающей среды. Кроме выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, вредное воздействие заключается также в шуме от оборудования ТЭС и котельных. Так как тепловые электрические станции располагаются в городах вблизи жилых массивов, шумовому воздействию подвергается не только персонал ТЭС, но и население близлежащих районов, в связи с чем необходимо более эффективно осуществлять мероприятия по снижению вредного влияния шума на людей.
. Особое место в решении этой задачи занимает борьба с шумом при сбросе больших потоков пара. Паровые сбросы приводят к резкому шумовому воздействию в течение длительных периодов до нескольких часов в сутки, причем образуют в окружающей среде мощные шумовые поля, в которых уровень шума значительно превышает допустимые значения во всем диапазоне нормируемых частот на рабочих местах и жилых территориях. В связи с тенденцией перевода ТЭС в переменный режим работы оборудования, приводящий к увеличению количества пусков и остановов котлоагре-гатов, эта проблема приобретает все большую важность.
Снижение уровня шума при различных паровых сбросах относится к числу наиболее сложных задач. Это связано с тем, что используемые паросбросные устройства - барботери с большим расходом технической воды при высокой акустической эффективности в широком диапазоне частот должны надежно работать в течение длительного срока эксплуатации котла в условиях высоких температур и влажности. При этом паросбросные устройства не должны влиять на расходные . характеристики продувочной системы, существенно изменять в ходе эксплуатации акустическую эффективность, имея при этом незначительные габариты и массу.
Существующие в настоящее время паросбросные устройства, несмотря
на значительные затраты воды, недостаточно эффективны и не обеспечивают шумовые характеристики в соответствии с предъявляемыми требованиями.
На основании сказанного выше можно сделать вывод о необходимости разработки новых более совершенных паросбросных устройств для различных установок ТЭС, разработки новых или уточнения имеющихся методик расчета аппаратов, оценки их эффективности.
Диссертационная работа посвящена решению актуальной научной и практической задачи разработки новой конструкции эффективного устройства для сброса больших потоков пара и надежной инженерной методики теплового и гидравлического расчетов такой конструкции с целью снижения затрат воды и уровня шума.
Цель и основные задачи. Основной целью диссертационной работы является исследование процессов, происходящих в паросбросных устройствах, разработка более совершенной конструкции, выдача рекомендаций по методике расчета при проектировании и выборе оптимальных параметров и режимов работы предложенной конструкции.
Для достижения поставленной цели автором выполнены:
анализ технического уровня существующих конструкций устройств сброса пара;
анализ процессов теплообмена и гидродинамики в существующих установках шумоглушения;
анализ результатов испытаний и эксплуатационных характеристик различных конструкций паросбросных устройств;
предложена на основании анализа экспериментальных и литературных данных новая методика расчета паросбросного устройства;
разработаны рекомендации по рациональному выбору конструкции барботера - глушителя шума при проектировании;
разработаны и выполнены рабочие проекты новой более совершенной конструкции устройства для сброса пара.
Научная новизна работы ааключается в следующем;
разработана математическая модель процессов тепло- и массообме-на в паросбросном устройстве с тангенциальным закрученным подводом пара и его конденсацией на струе жидкости;
разработана и предложена новая защищенная авторским слде-
тедьством конструкция пумогдушителя для установки с большим расходом сбросного пара;
разработана инженерная методика теплового и гидравлического расчетов с помощью ПЭВМ;
для аффективного использования предлагаемых методик разработаны алгоритм и программа для расчета и выбора конструктивных параметров на ПЭВМ;
выполнена оценка эффективности снижения интенсивности шума в эксплуатационных условиях при использовании разработанной автором конструкции паросбросного устройства.
Практическая ценность. Представленные в диссертации результаты использованы при проектировании предлагаемой конструкции шумоглушителей. С использованием разработанных автором алгоритма и программы расчета на ПЭВМ спроектирована и внедрена паросбросная установка для ТЭЦ N 8 АО "Мосэнерго".
Разработанная инженерная методика расчета паросбросного устройства передана для использования в ряд специализированных организаций (СКВ ВТИ. ТГТУ, ЭНИН, ЫТСУ, Туркменское научно-производственное объединение промышлелно-аграрных комплексных систем "Пром-Агрокс", ТОО "Энергобумпроы" и др.).
Достоверность основных научных.результатов и выводов, полученных в работе обеспечивается правильностью и корректностью постановки задачи, обоснованием выбора методики исследования процессов, происходящих в паросбросном устройстве. Степень достоверности основных результатов работы и расчетных методик контролировалась путем сопоставления полученных с их помощью результатов с результатами экспериментальных и промышленных исследований.
Личный вклад автора заключается в непосредственном формировании концепции работы, разработке и анализе предлоиенной математической модели, разработке инженерных методов теплового и гидравлического расчетов, разработанной конструкции паросбросного устройства. Составление алгоритма и программы расчета на ПЭВМ.
Ш защиту выносятся:
- математическая модель процессов теплообмена, гидродинамики в
устройстве с закрученным тангенциальным подводом пара и его конденса-
цией на струе жидкости;
результаты разработки новой схемы и рабочего проекта новой более совершенной конструкции паросбросного устройства-шумоглушителя, оценка их эффективности и целесообразного удаления от района жилой вастройки;
новые методики теплового и гидравлического расчетов устройств с закрученным тангенциальным подводом пара и его конденсацией на струе жидкости;
рекомендации по рациональному выбору конструкции глушителя шума при проектировании.
Апробация работы. Материалы, отдельные разделы и основные положения диссертации докладывались и обсуждались на научно-методических семинарах кафедры теплоэнергетических установок Московского государственного открытого университета (1992-1994гг.), кафедре теплотехники Тверского политехнического института (1993г.), научно-технической конференции Туркменского политехнического института (1992г.).
Результаты исследований используются при чтении лекций по курсам "Технические средства защити окружающий среды" для студентов специальности 1005 в ЫГОУ, "Теплогенерируюиие установки", "Охрана окружающей среды" и спецкурса для .студентов-дипломников специальности 2907 в Московском государственном строительном университете.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и основных выводов, списка использованной литературы, включающего 170 наименований, и приложений. Содержит .vJ страниц машинописного текста, OQ. рисунков.
Похожие диссертации на Разработка, исследование и анализ работы устройства для сброса больших потоков пара с пониженным уровнем шума
