Меню раздела

Использование конденсата от конденсатных насосов
Использование конденсата с двухступенчатой подачей воды
Замкнутая система водоснабжения
Схема с использованием смеси питательной воды и конденсата
Водоснабжение от питательной и конденсатной магистралей
Особенности течения воды в гидравлических элементах
Определение протечек воды
Влияние эксцентричности расположения золотника
Явление облитерации в золотниках
Истечение воды через сопло-заслонку
Истечение воды через зазор, регулируемый дроссельным конусо
Опыты изучения характера потока жидкости
Причины пульсации золотников
Материалы, применяемые в водяных системах регулирования
Сравнительные испытания различных материалов
Испытания на износ
Исследования поведения нержавеющей стали
Эрозионный износ ренулирующих кромок золотника
Материалы, рекомендуемые для деталей систем регулирования

 

 

 

Определение протечек воды


Отсюда следует, что для определения протечек воды через кольцевые щели нельзя пользоваться известными формулами, выведенными для условий ламинарного течения, которыми обычно пользуются при расчете протечек масла.
Во ВТИ проведены опыты по определению протечек воды через кольцевую щель золотника при различных факторах, влияющих на величину этих протечек (зазор, длина уплотнительного пояска, эксцентриситет и т. д.) в диапазоне средних давлений до 12 кгс/см2. На основании экспериментальных данных получены опытные коэффициенты для эмпирической формулы, учитывающей поправку на кинетическую энергию :труи в зазоре. Полученная эмпирическая формула «позволяет с достаточной точностью подсчитывать величину протечек воды через кольцевой зазор.
Опыты по определению протечек воды проводились на специальной экспериментальной установке, показанной на рис. 3-2.
Вода подводилась к буксе, внутри которой находился двусторонний отсечной золотник. Последний мог перемещаться либо от руки при помощи гайки — в этом случае золотник был жестко закреплен, либо посредством изменения расхода воды через регулируемые сечения в верхней или нижней полости золотника — в этом случае золотник был уравновешен действующими на него давлениями снизу и сверху. Вода под давлением подводилась к средней полости 5 золотника и, проходя через кольцевую щель между золотником и буксой, попадала в полость 4У откуда—в мерный бак 3. Чтобы избежать прижатия золотника к втулке односторонним давлением, подвод и отвод воды осуществлялся через концентрические полости в корпусе золотника и симметрично выполненные окна во втулке. Для обе-) спечения чувствительности золотника в последнем были выполнены самоцентрирующие углубления. Против каждого из этих углублений в буксе и в корпусе золотника сделаны сверления для измерения давления воды в этих углублениях. Измеряя одновременно давления воды в четырех углублениях, расположенных диаметрально друг против друга, можно судить об относительном расположении золотника в радиальном направлении. Концентричность расположения золотника относительно буксы определялась по равенству давлений в противоположных углублениях самоцентровки. Среднее положение золотника контролировалось путем измерения относительных геометрических размеров деталей. Кроме того, среднее положение золотника относительно окон определялось равенством давлений, измеряемых за .регулирующими поршеньками золотника при условии, что все подводящие (напорные) и отводящие (сливные) камеры были выполнены одинаковыми. На рис. 3-3 показано изменение давлений в камерах а и б при смещении золотника в одну сторону на 6 мм. При смещении золотника на 3 мм от нижнего положения, что соответствует его среднему положению, давление в камере а равно давлению в камере б. Таким образом, по равенству давлений в камерах а н б можно было контролировать среднее положение золотника.
Расход воды через кольцевую щель определялся с помощью мерного бака и секундомера при различных давлениях воды перед золотником. Величина диаметрального зазора между золотником и буксой в опытах составляла 0,10 мм.
Опыты проводились при среднем положении золотника, для чего золотник жестко закреплялся относительно буксы «посредством зажимной гайки. При этом длина кольцевой щели была равна 2 мм. Величина протечек определялась сначала на чистом конденсате «при температуре воды =30° С, затем на смеси конденсата с питательной водой при температуре =75° С. Для сопоставления и проверки результатов опыта каждый раз определялись оба расхода воды—через нижний и золотника верхний поршеньки золотника. Так как получилось достаточно хорошее совпадение величин протечек через нижний и верхний поршеньки, то на рисунке приведены опытные данные протечек воды через кольцевую щель золотника в зависимости от перепада давления воды только для одного поршенька. Кривая 1 построена по опытным данным, полученным при относительно холодной воде при температуре =30° С, а кривая 2 — при относительно горячей воде при температуре =75° С. Протечки при горячей воде оказались немного j меньше, чем при холодной, в то время как I следовало бы ожидать увеличения протечек, j поскольку вязкость воды с увеличением температуры падает. Полученные опытные данные могут быть объяснены неравномерным нагреванием буксы и золотника, поскольку букса через корпус имела постоянное внешнее охлаждение, а золотник, наоборот, получал дополнительный нагрев от горячей воды, проходящей через его внутреннюю полость.
Попытаемся расчетным путем оценить возможное уменьшение расхода воды через кольцевую щель при изменении зазора вследствие температурного перепада. Если задаться перепадом между температурами буксы и золотника Д = 6°С, коэффициентом температурного линейного расширения для нержавеющей стали а =16,6-106, то при диаметре золотника d=40 мм радиальный зазор между золотником и буксой уменьшится на Д6 = X 100=4%. Это приведет к уменьшению протечек через этот зазор, сопоставимому с опытными данными.
На основании полученных результатов можно заключить, что влияние температуры на протечки воды через кольцевые щели весьма незначительное. Изменение температуры от 30 до 75° С почти не сказывается на коэффициенте расхода воды. Высокая стабильность коэффициентов расхода при различных температурах воды объясняется тем, что опыты проводились при значениях Re, существенно превышающих критические значения. Турбулентное течение, соответствующее большим, обусловливает малое влияние вязкости на коэффициент расхода воды.
Для создания методики расчета протечек воды через кольцевую щель воспользуемся формулой Пуазейля, определяющей потерю давления.
Сравнение приведенных на рис. 3-7 результатов расчета протечек воды в диапазоне перепадов давления до 12 кгс/см2, произведенных по методике, описанной выше (по номограмме «а рис. 3-6), и методике В. А. Леснова, показывает хорошее совпадение.
Опытами В. С. Немирова, проведенными на Харьковском турбинном заводе, установлено, что величина протечек воды через зазор между буксой и вращающимся золотником мало отличается от величины протечек через такой же зазор при неподвижном золотнике.
Это дает возможность использовать приведенную методику расчета для определения протечек воды через кольцевые зазоры и при вращающихся золотниках.


Яндекс.Метрика