автореферат диссертации по энергетике, 05.14.14, диссертация на тему:Абразивный износ трубопроводов пневмотранспортных установок систем золошлакоудаления и пылеприготовления ТЭС

кандидата технических наук
Путилова, Ирина Вячеславовна
город
Москва
год
2004
специальность ВАК РФ
05.14.14
цена
450 рублей
Диссертация по энергетике на тему «Абразивный износ трубопроводов пневмотранспортных установок систем золошлакоудаления и пылеприготовления ТЭС»

Автореферат диссертации по теме "Абразивный износ трубопроводов пневмотранспортных установок систем золошлакоудаления и пылеприготовления ТЭС"

На правах рукописи

Путилова Ирина Вячеславовна

АБРАЗИВНЫЙ ИЗНОС ТРУБОПРОВОДОВ ПНЕВМОТРАНСПОРТНЫХ УСТАНОВОК СИСТЕМ ЗОЛОШЛАКОУДАЛЕНИЯ И ПЫЛЕПРИГОТОВЛЕНИЯ ТЭС

Специальность 05.14.14 - "Тепловые электрические станции, их энергетические

системы и агрегаты"

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2004

Работа выполнена в Московском энергетическом институте (Техническом университете) на кафедре Котельных установок и экологии энергетики

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент

Прохоров Вадим Борисович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, старший

научный сотрудник Гаврилов Анатолий Филиппович

кандидат технических наук, старший научный сотрудник Котлер Владлен Романович

Ведущая организация: Институт «Теплоэлектропроект»

Защита состоится «/?<?» ода*-» 2004 года в часов в аудитории

МАЗ на заседании диссертационного совета Д212.15 7.07 при Московском •энергетическом институте (Техническом университете) по адресу: 111250 Москва, ул. Красноказарменная, д. 14.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке МЭИ (ТУ). Отзывы на автореферат просим направлять по адресу: 111250 Москва, ул. Красноказарменная, д. 14, Ученый совет МЭИ (ТУ).

Автореферат разослан

Ученый секретарь диссертационного совета

к.т.н., проф. Лавыгин В.М.

ОБШДЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Для электростанций, сжигающих уголь, торф и сланцы, вопрос утилизации золошлаков стоит особенно остро. Ежегодно на ТЭС и котельных РАО "ЕЭС России" образуется около 25 млн. т золошлаков. Доля полезного использования золошлаков с каждым годом растет, и в 2002 году составила около 19 % годового выхода.

Традиционным решением вопроса транспортирования золы ТЭС является применение систем гидрозолоудаления (ГЗУ). В целом по отрасли около 85 % золошлаков транспортируются в виде пульпы низкой концентрации для размещения на гидрозолоотвалах, которые являются одними из основных источников загрязнения окружающей среды при производстве энергии. В связи с рядом существен- -ных недостатков систем ГЗУ (большие удельные расходы воды на перекачку зо-ловой пульпы - водозоловое отношение составляет до 50, негативное воздействие на водный и воздушный бассейны, деградация почв, изъятие площадей под золо-отвалы из рационального землепользования, ухудшение потребительских свойств золы и др.) целесообразно применять системы пневмозолоудаления (ПЗУ). Одним из основных недостатков систем ПЗУ является значительный абразивный износ прямолинейных и, особенно, фасонных участков пневмотранспортных трубопроводов.

Надежность и экономичность систем золошлакоудаления (ЗШУ) в значительной мере зависит от абразивного износа основного оборудования: насосов, трубопроводов и запорно-регулирующей арматуры. Вследствие износа труб ухудшается экономическая эффективность пневматического транспорта твердых материалов, что проявляется в простоях из-за свищей в трубопроводах, в завышении толщины стенок и в ухудшении параметров транспортирования в результате увеличения внутреннего диаметра труб.

Вопрос расчета или оценки абразивного износа трубопроводов пневмотранс-портных установок систем ЗШУ и пылеприготовления ТЭС (далее трубопроводов) до настоящего времени являлся недостаточно проработанным. Большинство имеющихся зависимостей, основанных на использовании большого количества эмпирических коэффициентов, не применимы для расчета абразивного износа, т.к. отсутствуют численные данные или методики расчета коэффициентов, входящих в состав зависимостей. Некоторые существующие зависимости учитывают влияние неполного ряда основных независимых факторов или полечены в узком

диапазоне изменения параметров. расчета

I БИБЛИОТЕКА 1 I С.Иетер«т Д/О |

5 о»

абразивного износа по лучшей из таких зависимостей может достигать 8000 %. Поэтому отсутствует возможность применения упомянутых зависимостей для расчета абразивного износа трубопроводов без проведения дополнительных исследований. Таким образом, необходимо разработать зависимости для расчета абразивного износа трубопроводов с учетом влияния основных независимых факторов.

Кроме того, в результате обзора научно-технических источников не установлены обоснование оптимальной формы колен поворотов трубопроводов и рекомендации по расчету геометрических параметров отдельных его элементов с точки зрения минимизации скорости абразивного износа и энергозатрат в колене. Следовательно, решение этой задачи позволит разработать оптимальную форму колен поворотов трубопроводов.

Из изложенного выше следует, что исследование абразивного износа трубопроводов является актуальной задачей.

Цель работы. На основании исследований абразивного износа трубопроводов при пневмотранспорте мелкодисперсных сыпучих материалов с учетом влияния основных независимых факторов разработать зависимости для расчета абразивного износа трубопроводов. Разработать оптимальную форму колен поворотов трубопроводов. Проанализировать влияние различных факторов на абразивный износ и разработать рекомендации по его снижению. Предложить рекомендации по выбору транспортных скоростей потоков в трубопроводах с учетом абразивного износа.

Методы исследования. При выполнении работы применены аналитические и математические методы исследования.

Научная новизна. В результате проведения многофакторных исследований во всем диапазоне изменения совокупности основных независимых факторов разработаны зависимости для расчета удельного абразивного износа горизонтальных, наклонных и вертикальных участков трубопроводов, имеющие удовлетворительную сходимость с результатами экспериментальных исследований различных авторов. Уточнены зависимости для расчета коэффициентов относительной износостойкости металлических трубопроводов и влияние критерия аэродинамической легкости материалов на абразивный износ. Разработаны выражения для расчета скоростей потока частиц транспортируемого материала в зависимости от соотношения транспортных и критических скоростей воздуха. Установлено, что выбор транспортных скоростей воздуха в пневмотранспортных установках должен осуществляться при совместном анализе абразивного износа и энергозатрат на пере-

мещение материала. Впервые решена задача по расчету эксплуатационной толщины стенки трубопроводов при движении мелкодисперсных сыпучих материалов. Разработана оптимальная форма колен поворотов трубопроводов, которая позволяет существенно снизить скорость абразивного износа и аэродинамические потери в колене.

Достоверность полученных в диссертации результатов подтверждается удовлетворительной сходимостью с данными экспериментальных исследований, обоснованностью аналитических исследований при разработке зависимостей для расчета абразивного износа трубопроводов, анализом погрешностей расчетов.

Практическая ценность работы. Разработана зависимость для расчета абразивного износа трубопроводов, которая позволяет определить эксплуатационную толщину стенки и срок эксплуатации трубопроводов. Разработаны геометрические параметры отдельных участков колен поворотов трубопроводов оптимальной формы. Разработаны рекомендации по технико-экономическому выбору оптимальных скоростей потока в трубопроводах.

Реализация результатов. Основные результаты исследования механизма абразивного износа различных мелкодисперсных сыпучих материалов были использованы:

• при разработке руководящего документа РАО «ЕЭС России» «Методические указания по расчету и рекомендации по снижению абразивного износа пнев-мотранспортных трубопроводов систем пылеприготовления и золошлакоудаления ТЭС. РД 153-34.1-27.512-2001., М., МЭИ, 2001»;

• слушателями центра подготовки и переподготовки специалистов ЦППЭЭ МЭИ при подготовке дипломных работ при расчете системы золошлакоудаления Каширской ГРЭС-4.

Автор защищает

1. Зависимости для расчета абразивного износа горизонтальных, наклонных и вертикальных трубопроводов во всем диапазоне изменения совокупности основных независимых факторов;

2. Зависимости для расчета коэффициента относительной износостойкости металлических труб и влияния критерия аэродинамической легкости на абразивный износ трубопроводов;

3. Выражения для расчета скоростей потока частиц транспортируемого материала в зависимости от соотношения транспортных и критических скоростей воздуха;

4. Геометрические параметры отдельных участков колен поворотов трубопрово-

дов оптимальной формы, позволяющие существенно снизить скорость абразивного износа и энергозатраты в колене.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы были доложены на: восьмой, девятой, десятой Международных научно-технических конференциях студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (2002, 2003, 2004 гг., Москва, Россия); девятой и десятой Международных конференциях «Зола энергетики» (2002 г., Устронь; 2003 г., Варшава, Польша), научном семинаре кафедры КУиЭЭ МЭИ.

Публикации. Основное содержание работы отражено в 10 публикациях.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы и приложения. Работа содержит 109 страниц основного машинописного текста, 33 рисунка, 20 таблиц, библиография содержит 56 источников.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

В первой главе проведены обзор и анализ научно-технических источников, посвященных изучению вопроса абразивного износа трубопроводов пневмотранспорта угольной пыли и золы ТЭС, а также других мелкодисперсных сыпучих материалов. В результате анализа научно-технической литературы установлены основные независимые факторы, влияющие на абразивный износ трубопроводов: скорость, масса, концентрация и абразивные свойства транспортируемого материала; угол атаки потока частиц; диаметр, коэффициенты формы и полидисперсности частиц, фракционный состав транспортируемого материала; внутренний диаметр и прочностные свойства материала трубопровода.

Все существующие зависимости для расчета или оценки абразивного износа трубопроводов разработаны на основе экспериментальных исследований параметров пневмотранспортных установок мелкодисперсных сыпучих материалов для частных случаев, в них содержится большое количество эмпирических коэффициентов, и, следовательно, отсутствует возможность применения упомянутых зависимостей для расчета абразивного износа трубопроводов во всем диапазоне изменения основных независимых факторов без проведения дополнительных исследований. Таким образом, необходимо разработать зависимость для расчета величины абразивного износа трубопроводов с учетом влияния основных независимых факторов.

На основании материалов научно-технических источников сформулированы задачи исследования.

Во второй главе диссертации подробно рассмотрены основные независимые

факторы и проведена оценка их влияния на величину абразивного износа трубопроводов. При оценке была использована энергетическая модель износа трубопроводов, так как эрозия пропорциональна кинетической энергии транспортируемых частиц, зависящей от квадрата их скорости.

На рис. 1 приведены результаты исследований по изменению удельного линейного абразивного износа мишени из низкоуглеродистой стали от скорости час-; тиц песка диаметрами 27-5-500 мкм при угле атаки а=30°. При аппроксимации экспериментальных данных в виде степенной зависимости показатели степени у скорости частиц меняются от 2 до 3. На рис.2 представлен график влияния объемной концентрации на величину абразивного износа при скорости частиц 60 и 37 м/с.

Рис.1. Влияние скорости удара на абразивный износ низкоуглеродистой стали, величину удельного линейного подвергшейся воздействию песка при угле абразивного износа; абразивный улапа 40°

материал - песок; сс=30°

На рис.3 приведен график зависимости величины объемного износа от угла атаки при транспорте частиц песка с диаметрами 60+125 мкм и скоростью 50 м/с для пневмотранспортных трубопроводов из разных материалов. На рис.4 показано влияние диаметра частицы, ударяющей в мишень со скоростью от 50 до 90 м/с при на величину линейного абразивного износа образца из низкоуглероди-

стой стали. Показатель степени у диаметра частицы находится в пределах и получен на основе регрессионного анализа результатов эксперимента.

На рис.5 представлен график влияния твердости по Виккерсу материалов мишени на величину абразивного износа при транспортировании песка с диаметра-

ми частиц 220 мкм, углом атаки 30°, скоростями воздуха 30,48, 60 м/с и массовой концентрацией 5. Материалы мишени были выбраны из металлов, используемых для изготовления колен поворотов труб.

Диапазон твердости по Виккерсу материалов мишени изменяется от 30 НУ для алюминия до 500 НУ для стеллита. Величина абразивного износа, отнесенная к

массе воздействовавших частиц, слабо уменьшается с увеличением твердости материала мишени по Виккерсу для трех скоростей. Зависимость величины абразивного износа от твердости материала мишени по Виккерсу определена как степенная, а величина показателя степени равна -0,4.

. Краткие результаты дополнительного исследования влияния основных факторов на величину абразивного износа представлены в табл.1. Таблица 1. Основные независимые факторы и диапазоны изменения их показателей-

В результате оценки влияния факторов установлено следующее:

1. отсутствуют четкие определения понятий «коэффициент формы частиц» и «коэффициент полидисперсности частиц», а также общепринятые зависимости или методики по определению

2. отсутствуют достаточно полные данные об абразивных свойствах транспортируемых материалов и их влиянии на абразивный износ;

3. отсутствуют в большинстве случаев численные данные об антиабразивных свойствах материалов трубопроводов или мишеней, а есть неполные сведения описательного характера об исследованных материалах;

4. для получения зависимости по расчету величины абразивного износа трубопроводов, которая будет иметь достаточно хорошую сходимость с экспериментальными данными различных авторов, в работе проведены многофакторные исследования во всем диапазоне изменения совокупности основных независимых параметров и их количественных характеристик;

5. необходимо рассмотреть вопрос о зависимости транспортных скоростей пыле-

воздушных потоков от физико-механических свойств транспортируемых материалов.

В третьей главе приведены результаты аналитических исследований по расчету абразивного износа трубопроводов.

Расчеты абразивного износа трубопроводов при пневмотранспорте различных мелкодисперсных материалов произведены по формуле авторов Мюллера и Поль-тира, мм/т:

Проведена обработка эксплуатационных и экспериментальных данных по износу трубопроводов пневмотранспортных установок золы и угольной пыли ТЭС. Результаты расчета абразивного износа трубопроводов по выражению (1) имеют высокую среднеарифметическую погрешность (до 7900 %), что является неприемлемым для практического использования.

С целью разработки зависимости, имеющей удовлетворительную сходимость с результатами экспериментальных исследований, был разработан план факторного эксперимента. Для этого проведена оценка влияния следующих факторов на абразивный износ трубопроводов: прочностных свойств материала труб, абразивных свойств транспортируемых материалов, критерия аэродинамической легкости частиц, формы и полидисперсности частиц.

В результате исследований была получена зависимость для определения коэффициента относительной износостойкости металлических трубопроводов:

Абразивные свойства мелкодисперсных сыпучих материаюв в основном характеризуются содержанием в них оксидов кремния. Коэффициент относительного содержания оксида крезиния равен отношению массовых концентраций SiO2 в

транспортирует"™-' л/гятрптляттр тл р, 1<,т]птп'р,м\т ттргтгр'

^ _ % содержания ЯЮ, в транспортируемом материале

% содержания 8Юг в кварцевом песке

С учетом влиянии коэффициентов кщ,, и к$ю2 проведены расчеты величин <5у„ мм/т, по формуле (3):

Результаты расчетов абразивного износа трубопроводов по формуле (3) имеют лучшую сходимость с экспериментальными данными, чем результаты предыдущих расчетов. Хотя среднеарифметическая погрешность снизилась до 609 %, но была еще велика, и поэтому были проведены дальнейшие исследования по со-

вершенствованию расчетной зависимости.

При исследовании коэффициента относительной абразивности транспортируемых материалов ки как функции от критерия аэродинамической легкости Кп была установлена следующая связь:

С учетом критерия аэродинамической легкости формула для расчета удельного, абразивного износа трубопроводов приобретает вид, мм/т:

т -и •*„„

(5)

Зависимость (5) предназначена для расчета величины удельного линейного абразивного износа горизонтальных и наклонных участков трубопроводов.

При пневмотранспорте пыли вертикальные участки трубопроводов изнашиваются равномерно по всему сечению в отличие от горизонтальных и наклонных участков, где наиболее интенсивный износ наблюдается в зоне нижней образующей с угловой длиной дуги равной примерно 70-5-80°. Таким образом, для вертикальных участков величина износа в 4 раза меньше и определяется по выражению, мм/т:

Среднеарифметическая погрешность расчета по зависимостям (5) и (6) значительно снизилась и составляет 86,1 %, однако качество упомянутых зависимостей является еще недостаточно хорошим.

В выражениях (5) и (6) присутствует скорость воздуха и, но абразивный износ трубопроводов пневмотранспортных установок зависит от скорости движения частиц транспортируемого материала поскольку именно они бомбардируют поверхность металла, а не от скорости транспортирующего воздуха. Следовательно, в зависимости для расчета абразивного износа должна входить не скорость воздуха и> а усредненная скорость частиц транспортируемого материала {Л/. В таком случае зависимости (5) и (6) должны быть записаны в следующем виде, мм/т:

8„=а

т°4 • £)2 • кш,

п-7 ,

(7)

где а - коэффициент положения трубы; а=5,7Ы0" для горизонтальных и наклонных участков, для вертикальных участков. Усредненная скорость частиц транспортируемого материала в потоке аэросмеси зависит от коэффициента надежности пневмотранспортирования, численно равного отношению транспортной и критической скоростей воздуха В

общем случае усредненная скорость частиц в потоке аэросмеси при условии 1,0 < К„< 1,7 достаточно хорошо описывается уравнением:

им = 1/[0,7 + 0,5 (Ш/«,- 1,2)], (8)

где и,р - наименьшая скорость воздуха в потоке пылевоздушной смеси, при которой на дне трубопровода начинает образовываться подвижный слой из частиц транспортируемого материала,

м/с.

Срок эксплуатации прямолинейного участка горизонтального (наклонного) трубопровода до нормативного износа час, без проворота вокруг их оси определяется по выражению (9):

о _ о

т _ ст ост

ще 5С„ - толщина стенки трубопровода, мм;

- нормативная минимальная толщина стенки трубопровода, мм;

- массовый расход материала, кг/с.

В табл.2 приведены результаты расчета величин абразивного износа по зависимости автора (7) и по модели МЭИ (10). Удельный абразивный износ по модели МЭИ, приведенной в РД 153-34.1-27.512-2001, определяется по зависимости:

где для горизонтальных и наклонных участков, для вертикальных участ-

ков.

В результате проверки качества зависимости (7) установлено, что она имеет удовлетворительную сходимость с результатами экспериментальных исследований, т.к. среднеарифметическая погрешность расчета составляет 13,3 %, а погрешность зависимости для расчета абразивного износа составляет 13,1 %.

В четвертой главе предложены режимные и конструктивные мероприятия по снижению абразивного износа трубопроводов.

Рассмотрены следующие основные режимные мероприятия для продления срока службы трубопроводов:

1. проворот прямолинейных горизонтальных и наклонных трубопроводов вокруг их оси на угол 90°;

2. транспортирование пылевоздушного потока с оптимальными скоростями и массовыми концентрациями.

Рассмотрены следующие основные конструктивные мероприятия, требующие инвестиций для реконструкции пневмотранспортных установок:

1. оптимизация формы фасонных участков трубопроводов;

2. выполнение участков на входе в фасонные участки трубопроводов и выходе из них из труб с антиабразивными покрытиями с учетом длины зоны повышенного износа;

3. применение антиабразивных вставок в колена поворотов трубопроводов;

4. применение камнелитых изделий;

5. использование труб с алюмотермическим покрытием или с пониженным абразивным износом.

При обработке результатов исследований аэродинамических характеристик и анализе данных по абразивному износу колен поворотов при движении пылевоз-душных смесей в трубопроводах было установлено следующее:

• основной износ колен поворотов происходит в зоне внешней образующей при угле атаки пылевоздушного потока к поверхности колена При этом максимальный износ находится в зоне внешней образующей при а градусная мера дуги области интенсивного абразивного износа в поперечном сечении колена составляет примерно 70т80° (рис.6). В области внутренней образующей колена абразивный износ практически отсутствует;

• при углах атаки потока 7,5° и менее в элементах колена поворота скорость абразивного износа элемента колена трубопровода примерно в 30 раз меньше, чем при угле атаки аэродинамическое сопротивление колена трубопровода снижается примерно в раза за счет отсутствия областей повышенной турбулентности из-за отрыва потока от поверхности колена по всему его поперечному сечению.

Рис.6. Зона максимального абразивного износа пылепровода

На рис.7 приведена оптимальная форма колена поворота трубопровода. Определены геометрические размеры элементов сварного колена оптимальной формы с поворотом трубопровода на 90°:

Наиболее эффективным конструктивным: противоабразивным мероприятием является применение труб с алюмотермическим покрытием, коэффициент относительной износостойкости которых в раз выше, чем у стальных труб. При выборе материалов для выполнения колен поворотов и другой арматуры рекомендуется пользоваться данными из табл.3.

КгЛЭ. - 7.450 7.730 ЯЛ>. - ».209

Н«ЛС>„-8.541 RVD.-i.375

яштимеш» аоте«^

Рис.7, Эскиз сварного калена с углом поворота пыпепровода на 90°. 1 - первый элемент колена, являющийся торцем трубы конечного прямолинейного участка пыпепровода перед поворотом; 2-7 - отдельные элементы колена; 8 - восьмой элемент колена, являющийся торцем трубы начального прямолинейного участка пыпепровода после поворота; Д, -наружный диаметр пыпепровода; «/ = 7,5° - угол между осями первого и второго элементов колена; а? =15° - угол между осями элементов колена со второго по седьмой; аз = 7,5° - угол между осями седьмого и восьмого элементов колена.

Таблица 3. Рекомендации по выбору материалов для изготовления криволинейных участков трубопроводов

№ п.п. Наименование материала Недостатки Срок эксплуатации Производитель колен

1 Трубы с алю-Мотермическим покрытием В эксплуатации недостатков нет. Не выпускаются трубы с диметром меньше 150 мм Больше нормативного срока эксплуатации ТЭС В настоящее время не производятся

2 ■Колено с кам-нелитыми вкладышами 1. Склонны к выкрашиванию при нарушении правил транспортировки и монтажа; без выполнения мероприятий по температурной компенсации трубопроводов. 2. Ограниченный типоряд диаметров колен: 150,175,200,225,250 3. Невозможность выполнения поворотов с углами не кратными 15° 10-15 лет Кондопож-ский завод каменного литья

,3 Стали с числом ¡{V более 300 Срок межремонтного периода эксплуатации меньше, чем у колен с алюмотермическим покрытием или камнелитых отводов В 4-5 раз больше, чем у колен из стали 20 Возможно изготовление колен на ТЭС

Таблица 2. Оценка качества зависимости (7)

№ п/п Источник исходных данных Транспортируемый материал Переменные величины некоторых основных исходных данных, примечания Скорость воздуха и, м/с «5,-Ю6, мм/т, эксперимент модель МЭИ модель автора Срок эксплуатации трубопровода Гш„, ч

«VI О6, мм/т, Погрешность расчета, % ¿И О6, мм/т. Погрешность расчета, % эксперимент модель МЭИ модель автора

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. И. 12. 13.

1. Смол-дырсв Песок раз-нофракци- ОМНЫЙ т=3 кг/кг, />=0,45 м 6,6 6,90 4,5 6,60 0 35510 34020 35530

10 6,90 31,0 6,60 34,0 23430 34020 35530

1,4Цц,=14,56 - 24,05 - ■ 23,03 - - 9744 10180

имя=22,28 - 80,0 - 76,61 - - 2928 3059

Цемент т-3 кг/кг, £N0,25 м ^-¿/„„=16,0 7,69 3,40 55,8 3,24 57,9 63990 144600 151900

1,46^=22,4 - 11,88 - 11,31 - - 41420 43500

¿/„,„,=15,36 - 2,37 - 2,25 - - 207800 218300

Мелкоиз-мельчен-ный уголь т= 3 кг/кг, Е>~0,30 м 0,2 0,15 25,0 0,14 30,0 2503000 3376000 3535000

1,41/^=15,27 - 0,52 - 0,49 • - - 968000 1013000

CU.46.59 - 0,71 - 0,67 - - 708900 742200

2. Фист-брук Угольная пыль вертикальный участок, т=3 кг/кг, 0=0,35 м (/,«.=38,5 2,5 2,59 3,6 2,48 0,8 30680 29600 30990

(/„=7,89 - 0,04 - 0,04 - - 1763000 1846000

1,41/ч,=11,05 - 0,15 - 0,14 - - 506000 529800

Ц»™=35,07 — 2,15 - 2,06 — - 35630 37310

горизонтальный участок, т-3 кг/кг, 0=0,35 м 1/*т=38,5 12,5 10,37 17,0 9,90 20,8 6137 7400 7748

(/„,=7,89 - 0,17 - 0,17 - - 440800 461500

1,4{/„„= 11,05 - 0,61 - 0,58 - - 126500 132400

{/„„„=35,07 - 8,61 - 8,22 - - 8908 9327

Продолжение таблицы 2

I. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. И. 12. 13.

3. МЭИ Угольная пыль бере-зовского угля Красноярской • ТЭЦ-2 70 кг/кг, £>=0,15 м ¿/,„=9,10 0,09 0,11 22,2 0,10 11,1 1379000 1180000 1238000

7,39 0,05 - 0,05 - - 2546000 2672000

1,4^=10,35 0,17 - 0,16 - - 730700 766800

¿/„„„,=15,25 - 0,51 - ■ 0,49 . - - 242400 254400

т=3 кг/кг, £>0,4 м иж=23,5 0,56 0,61 8,9 0,58 3,6 . 281600 257400 270100

£/„«,=6,60 - . 0,02 ' - 0,02 - - - 8168000 8572000

1,4Ц,„=9,24 - 0,07 _ 0,06 - - 2344000 2460000

Ц„„=23,96 - 0,64 — 0,61 - - — 247400 259700

4. пти Угольная пыль наза-ровского угля Наза-ровской ГРЭС т=20 кг/кг 0=0,25 м ^=14 м/с £/«=14,00 0,60 0,79 31,7 0,75 25,0 166700 128400 134700

1/„,=6,30 - 0,06 - 0,06 - - 1586000 1664000

1,41Лр=8,82 - 0,22 - 0,21 - ■ - 455100 477700

¿/„„„=19,78 ' 1,58 - 1,51 - - 64220 67400

5. МЭИ Угольная пыль эки-бастузского угля Ерма-ковской ГРЭС т= 10 кг/кг, ■ £)=0,4м (Л,с=6,1 0,18 0,21 16,7 0,20 11,1 887600 781100 818400

¿/„,=5,55 - 0,14 _ . 0,14 - — 1107000 1160000

1,4 [/«,=7,77 - 0,50 - 0,48 - - 317700 332900

¿/„„„=17,24 - 3,50 - 3,34 - - 45680 47870

т=3 кг/кг, £М),4м ¿/„с=15,20 4,22 4,40 4,3 4,19 0,7 50640 48630 50950

¿/„„=7,57 ■ - 0,43 - 0,41 - — 491600 515100

1,4 ¿/„,=10,60 . - 1,52 ' - 1,45 - 141100 147800

[/0„„=21,36 - 8,69 - 8,30 - 24590 25770

6. МЭИ Зола эстонского сланца Прибалтийской ГРЭС ПЗУ №26, . м=9,8 кг/кг, £>=0,161 м ¿/„„=21,1 15,80 17,32 9,6 16,52 4,6 23800 21710 22770

¿/,„=15,65 - 5,73 - 5,47 - - 65610 68800

1,4 £/,„=21,91 - 19,97 - 19,05 - - 18830 19740

г/опи= 19,08 ■ - 11,91 - 11,36 - - 31570 33110

ПЗУ № 23А, т=2,56 кг/кг, £Н),161 м {/«„=30,00 27,90 30,88 10,7 29,03 4,1 36300 32800 34890

£/„,=17,30 - 4,10 - 3,86 - - 247100 262800

1,4{/„р=24,22 - 14,28 - 13,43 — - 70910 75410

(/„„„,=15,23 - 2,21 - 2,08 - - 458900 488000

Продолжение таблицы 2

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13.

7. МЭИ Зола бере-зовского угля, эксперименты на полигоне Сиб-НИИГ от=3,8 кг/кг, />=0,148 м. Красноярская ТЭЦ-2 (/,„„=26,50 32,10 35,94 12,0 34,16 6,4 27420 24480 25760

{/»=18,70 - 9,87 - 9,38 - - 89170 93820

1,41/^=26,18 - 34,39 - 32,68 - - 25590 26930

{/олт= 16,76 - ' 6,85 - 6,51 - - 128400 135100

т=28,5 кг/кг, £>=0,148 м; опытное сжигание наЭТХ-175 (/«<•„=13,5 5,77 6,39 10,7 6,11 5,9 39920 36040 37710

[/„=13,30 - 6,14 - 5,87 - - 37520 39250

1,4[/„,=18,62 - 21,39 - 20,45 - - 10770 11270

[/„„„,=19,60 - 25,58 - 24,45 - - 9003 9419

8. МЭИ Зола ирша-бородин-ского угля Красноярской ТЭЦ-1, эксперименты на полигоне СибИИИГ молотая, т=22,6 кг/кг, /5=0,2 м [/,,„=10,00 0,82 0,77 6,1 0,73 11,0 339300 361300 383000

{Ли=9,51 - 0,64 - 0,60 - - 434300 460400

1,4(/«р=13,31 - 2,23 _ 2,11 - - 124600 132100

//от„=13,66 - 2,46 — 2,33 _ — 112900 119700

циклонная, т=6,02 кг/кг, £>=0,148 м (/,„„,=16,00 9,93 11,67 17,5 11,12 12,0 100900 85800 90100

[/„,=18,14 - 16,81 - 16,01 - - 59580 62570

1,4^=25,40 - 58,57 - 55,77 - - 17100 17960

Ц»»=14,48 - 11,67 - 11,12 - - 85800 90100

9. МЭИ Зола экиба-стузского угля Ерма-ковской ГРЭС т= 13,7 кг/кг, £>=0,249 м С/,^7,50 1,02 0,94 7,8 0,89 12,7 322800 351000 369000

[/,«,=7,20 - 0,81 - 0,77 - - 406200 427000

1,4 (/„,-10,1 — 2,82 - 2,69 — - 116600 122500

[/„„„=15,69 - 9,64 _ 9,17 - - 34140 35890

/и=4,1 кг/кг, 0=0,249 м •[/,«„=18,20 20,20 20,99 3,9 19,97 М 22440 21600 22700

[/,„=9,84 - 2,45 - . 2,33 - - 185200 194700

1,4 [/«„=13,78 - 8,53 - 8,11 - - 53160 55880

[/„„,„=19,22 - 23,43 - 22,29 - - 19350 20340

Среднеарифметическая погрешность расчетных данных, % 15,7 13,3 - - -

ВЫВОДЫ

1. В результате обзора и анализа зависимостей по расчету абразивного износа трубопроводов установлено, что отсутствует возможность их применения, поскольку они содержат большое количество эмпирических коэффициентов, для которых не приведены численные значения или методики расчета, или качество имеющихся зависимостей неудовлетворительно (погрешность более 7900 %). Поэтому проведены дополнительные исследования с целью разработки зависимости для расчета абразивного износа трубопроводов, учитывающей влияние основных независимых факторов во всем диапазоне изменения их количественных характеристик.

2. В результате проведения многофакторных исследований во всем диапазоне изменения совокупности основных независимых факторов разработаны зависимости для расчета удельного абразивного износа горизонтальных (наклонных) и вертикальных трубопроводов при пневмотранспорте мелкодисперсных сыпучих материалов, имеющие удовлетворительную сходимость с результатами экспериментальных исследований.

3. Уточнены зависимости для расчета коэффициента относительной износостойкости металлических трубопроводов и влияния критерия аэродинамической легкости на абразивный износ трубопроводов, при использовании которых результаты расчета абразивного износа трубопроводов имеют значительно лучшую сходимость с данными экспериментальных исследований различных авторов.

4. Разработаны выражения для расчета скоростей потока частиц транспортируемого материала в зависимости от соотношения транспортных и критических скоростей воздуха.

5. Впервые решена задача по расчету эксплуатационной толщины стенки трубопроводов при пневмотранспорте мелкодисперсных сыпучих материалов.

6. Выбор скоростей воздуха в пневмотранспортных установках должен осуществляться по результатам сопоставительного анализа абразивного износа и энергозатрат на перемещение материала. На ТЭС, как правило, скорость потоков в пневмотранспортных трубопроводах значительно превышает оптимальную, что приводит к повышенному абразивному износу.

7. Обоснована и разработана оптимальная форма колена поворота трубопровода, которая свидетельствует о следующем:

- ее использование позволяет не только существенно снизить абразивный износ, но и уменьшить аэродинамические потери в колене;

- ранее существовавшее представление о неизменности радиусов колен поворо-

тов является ошибочным с точки зрения оптимальности аэродинамических потерь и абразивного износа; - рекомендуемый в справочной литературе диапазон радиусов колен поворотов трубопроводов от 3 до 10 является весьма широким и недостаточно обоснованным, поэтому лучше пользоваться соотношениями; приведенными в.п.4.2.1.2. диссертации.

8. При проектировании и изготовлении фасонных. участков трубопроводов пневмотранспортных установок рекомендуется использовать методологию оптимизации их параметров, изложенную для колен поворотов трубопроводов;

9. Установлено, что применение труб с алюмотермическим покрытием позволяет снизить абразивный износ в 100 и более раз, а камнелитых изделий - не более чем в 10 раз по сравнению со стальными.трубопроводами. Максимальный эффект по снижению абразивного износа достигается при внедрении комплекса режимных и конструктивных мероприятий.

Основное содержание диссертации опубликовано в работах:

1. Прохоров BJS., Путилов В.Я., Путилова И.В. Рекомендации по снижению абразивного износа криволинейных участков трубопроводов при пневмотранспорте мелкодисперсных сыпучих материалов // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика: Тез. докл. Восьмой Межд. науч.-техн. конф. студентов и аспирантов: В 3 т.- М.: Изд-во МЭИ, 2002.-Т.З. - С.177-178.

2. Путилов В.Я., Путилова И.В. Утилизация золошлаков ТЭС РАО «ЕЭС России» // Зола энергетики: Материалы Девятой Межд. конф. - Устронь: Изд-во «BIG», 2002.- С.389-399 (на английском языке).

3. Путилов ВЛ., Прохоров В.Б., Путилова И.В. Анализ абразивного износа трубопроводов при пневмотранспорте мелкодисперсных сыпучих материалов // Теплоэнергетика. - 2003. - № 1. - С.61 -67.

4. Прохоров В.Б., Путилов BJL, Путилова И.В. Влияние износостойкости металла труб на абразивный износ пневмотранспортных трубопроводов. Радиоэлектроника, электротехника и энергетика: Тез. докл. Девятой Межд. науч.-техн. конф. студ. и асп.: В 3 т.-М.: Изд-во МЭИ, 2003.-T.3. -С.107.

5. Путилов В.Я., Прохоров В.Б., Путилова И.В. Рекомендации по снижению абразивного износа трубопроводов при пневмотранспорте абразивных мелкодисперсных сыпучих материалов // Вестник МЭИ. - 2003. - № 3. - С.29-33.

6. Путилов В Л., Путилова И.В. Расчет абразивного износа трубопроводов пнев-мотранспортных установок золы и угольной пыли ТЭС // Теплоэнергетика. -

2003.-№9.-С.60-67.

7. Путилов В.Я., Путилова И.В. Некоторые аспекты решения проблемы золошла-ков ТЭС в России // Зола энергетики: Материалы Десятой Межд. конф. - Варшава, 2003, Изд-во «BIG», C.389-396 (на английском языке).

8. Путилов В.Я., Путилова И.В. Оптимизация параметров колен поворотов трубопроводов пневмотранспортных установок систем золошлакоудаления и пыле-приготовления ТЭС // Энергосбережение и водоподготовка. - 2004. - №1. - С.67-70.

9. Путилов В.Я., Путилова И.В. Зависимость абразивного износа пылепроводов пневмотранспортных установок ТЭС от твердости материала трубы // Известия академии промышленной экологии. - 2004. - № 1. - С.32 - 37.

10. Прохоров В.Б., Путилов В.Я., Путилова И.В. Влияние содержания кремния в мелкодисперсных сыпучих материалах на абразивный износ пневмотранспортных трубопроводов // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика: Тез. докл. Десятой Межд. науч.-техн. конф. студ. и асп.: В 3 т. - М.: Изд-во МЭИ, 2004,-т.З. -С.79-80.

¿-5426

Подписано к печати Ш'ОЬл-

Печ. л. Тираж ¡00 Заказ

Типография МЭИ (ТУ), Красноказарменная, 13.

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Путилова, Ирина Вячеславовна

ПЕРЕ СИМ1 ЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ, УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ, ЗОЛОВ, ЕДИНИЦ И ТЕРМИНОВ.

ВВЕД £НИЕ.

1. ОБЗОР И АНАЛИЗ ИССЛЕДОВАНИЙ АБРАЗИВНОГО ИЗНОСА ТРУБОПРОВОДОВ УСТАНОВОК ПНЕВМОТРАНСПОРТА МЕЛКОДИСПЕРСНЫХ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ.

1.1. Краткая характеристика абразивного износа трубопроводов.

1.2. Обзор и анализ зависимостей для расчета абразивного износа трубопроводов установок пневмотранспорта мелкодисперсных сыпучих материалов.

1.3. Абразивный износ конвективных поверхностей нагрева котла.

2. ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ОСНОВНЫХ НЕЗАВИСИМЫХ ФАКТОРОВ НА АБРАЗИВНЫЙ ИЗНОС ТРУБОПРОВОДОВ УСТАНОВОК ПНЕВМОТРАНСПОРТА МЕЛКОДИСПЕРСНЫХ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ.

3. РАЗРАБОТКА И АНАЛИЗ ЗАВИСИМОСТИ ДЛЯ РАСЧЕТА УДЕЛЬНОГО АБРАЗИВНОГО ИЗНОСА ТРУБОПРОВОДОВ ПРИ ПНЕВМОТРАНСПОРТЕ МЕЛКОДИСПЕРСНЫХ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ.

3.1. Аналитические исследования сходимости экспериментальных данных с результатами расчетов удельного абразивного износа по существующим зависимостям.

3.2. Разработка плана факторного эксперимента по исследованию механизма абразивного износа трубопроводов.

3.3. Разработка зависимости для расчета удельного абразивного износа пневмотпанспоптных тоубопооводов.

3.3.1. Исследование влияния к.,., на Si,.

3.3.2. Исследование влияния содержания кремния на 8и.

3.3.3. Исследование влияния крупности, формы и массы частиц на 8h ,, ,

3.3.4. Исследование влияния (J\i и U на 6и.

3.3.5. Оценка погрешности зависимости для расчета удельного линейного абразивного износа трубопроводов.

4. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО СНИЖЕНИЮ АБРАЗИВНОГО ИЗНОСА ТРУБОПРОВОДОВ ПРИ ПНЕВМОТРАНСПОРТЕ МЕЛКОДИСПЕРСНЫХ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ.

4.1. Режимные мероприятия.

4.1.1. Проворот прямолинейных горизонтальных и наклонных трубопроводов вокруг их оси.

4.1.2. Транспортирование пылевоздушного потока с оптимальными параметрами .

4.2. Конструктивные мероприятия.

4.2.1. Оптимизация формы фасонных участков трубопроводов.

4.2.2. Выполнение участков аэродинамической стабилизации потоков на входе и выходе из поворотов.

4.2.3. Применение антиабразивных вставок в колена поворотов трубопроводов .

4.2.4. Применение камнелитых изделий.

4.2.5. Использование труб с алюмотермическим покрытием.

Введение 2004 год, диссертация по энергетике, Путилова, Ирина Вячеславовна

Утилизация отходов энергетического производства - одна из основных проблем современных ТЭС. Особенно остро эта проблема стоит перед твердотопливными электростанциями, сжигающими уголь, торф и сланцы, так как наряду с оксидами азота и серы, как и у газовых ТЭС, на них ежегодно образуется около 25 млн. т золошлаков [4]. В отчетах РАО «ЕЭС России» за 2001 и 2002 гг. отсутствуют сведения об объемах образования и полезного использования золошлаков ТЭС электроэнергетики. По оценочным данным [4] относительный объем полезного использования золошлаков ТЭС РАО «ЕЭС России» 2001 г. составлял 18,2, а в 2002 г. - 19,1 % годового выхода, и с каждым годом этот показатель растет. Следует отметить, что в целом по странам Европейского сообщества без новых членов уровень полезного использования золошлаков составляет около 90 % от объемов их образования [5].

В целом по отрасли около 85 % золошлаков транспортируется в виде пульпы низкой концентрации для размещения на гидрозолоотвалах, которые являются одним из основных источников загрязнения окружающей среды при производстве энергии. Основными недостатками систем гидрозолоудаления являются: большие удельные расходы воды на перекачку золовой пульпы; отрицательное воздействие на воздушный бассейн (пыление золоотвалов), водный бассейн (загрязнение подземных и поверхностных вод оборотными и фильтрационными водами золоотвалов), изменение химико-минералогического состава почв, аварии золоотвалов; изъятие из рационального землепользования площадей под золоотвалы; ухудшение потребительских свойств золы; зарастание золопроводов при транспортировании высококальциевых зол [6].

Для успешного решения проблемы утилизации золошлаков и нанесения минимального экологического ущерба окружающей среде необходимо применять системы пневматического транспортирования золы и угольной пыли ТЭС [7]. На ТЭС существуют различные схемы пневмозолоудаления: напорная, вакуумная, вакуумно-напорная и схема самотечной отгрузки золы в транспорт потребителя из-под бункеров электрофильтров. На ТЭС преимущественно применяют напорные системы пневмозолоудаления, имеющие дальность транспортирования до 1000 м. Основным недостатком систем пневмозолоудаления является повышенный абразивный износ горизонтальных и, особенно, фасонных участков пнев-мотранспортных трубопроводов.

Надежность и экономичность систем ЗШУ в значительной мере зависит от абразивного износа основного оборудования: насосов, трубопроводов и запорно-регулирующей арматуры. Вопрос абразивного износа трубопроводов систем ЗШУ и пылеприготовления до настоящего времени являлся недостаточно проработанным, вследствие чего по заданию РАО "ЕЭС России" на кафедре КУиЭЭ МЭИ разработан отраслевой нормативный документ "Методические указания по расчету и рекомендации по снижению абразивного износа пневмотранспортных трубопроводов систем пылеприготовления и золошлакоудаления ТЭС" [1].

Целью настоящей работы является исследование абразивного износа трубопроводов при пневмотранспорте мелкодисперсных сыпучих материалов с учетом влияния основных независимых факторов с целью разработки зависимости для расчета величины абразивного износа трубопроводов пневмотранспортных установок систем ЗШУ и пылеприготовления ТЭС. Разработка оптимальной формы колен поворотов трубопроводов.

В первой главе выполнен обзор и анализ научно-технических источников по вопросу абразивного износа трубопроводов пневмотранспорта угольной пыли, золы ТЭС, а также других мелкодисперсных сыпучих материалов.

Во второй главе произведена оценка влияния основных независимых факторов на абразивный износ трубопроводов установок пневмотранспорта мелкодисперсных сыпучих материалов.

В третьей главе приведены теоретические предпосылки для расчета удельного абразивного износа пневмотранспортных трубопроводов систем ЗШУ и пылеприготовления ТЭС. На основании проведенного анализа экспериментальных данных разработана зависимость для расчета показателей абразивного износа.

В четвертой главе рассмотрены режимные и конструктивные мероприятия по снижению абразивного износа фасонных участков трубопроводов систем ЗШУ и пылеприготовления ТЭС.

Основные результаты исследования механизма абразивного износа различных мелкодисперсных сыпучих материалов были использованы:

• при разработке руководящего документа РАО «ЕЭС России» «Методические указания по расчету и рекомендации по снижению абразивного износа пнев-мотранспортных трубопроводов систем пылеприготовления и золошлакоуда-ления ТЭС» РД 153-34.1-27.512-2001, Москва;

• слушателями центра подготовки и переподготовки специалистов ЦППЭЭ МЭИ при расчете системы золошлакоудаления Каширской ГРЭС-4.

Заключение диссертация на тему "Абразивный износ трубопроводов пневмотранспортных установок систем золошлакоудаления и пылеприготовления ТЭС"

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Для снижения абразивного износа трубопроводов пневмотранспортных установок следует применять режимные и конструктивные мероприятия.

2. Максимальная эффективность от внедрения противоабразивных рекомендаций достигается при сочетании режимных и конструктивных мероприятий.

3. Применение труб с алюмотермическим покрытием для установки на наиболее изнашиваемых прямолинейных участках и изготовление фасонных участков трубопроводов позволяет снизить вероятность остановов пневмотранспортных установок по причине абразивного износа в 100 раз и более, а применение камнелитых изделий для тех же целей - не более, чем в 10 раз по сравнению с обычно используемыми материалами для строительства трубопроводов.

4. Обоснована и разработана оптимальная форма колена поворота трубопровода, которая свидетельствует о следующем:

- ее использование позволяет не только существенно снизить абразивный износ, но и уменьшить аэродинамические потери в колене;

- ранее существовавшее представление о неизменности радиусов колен поворотов является ошибочным с точки зрения оптимальности аэродинамических потерь и абразивного износа;

- рекомендуемый в справочной литературе диапазон радиусов колен поворотов от 3 до 10 является весьма широким и недостаточно обоснованным, поэтому лучше пользоваться соотношениями, приведенными в п.4.2.1.2.

5. При проектировании и изготовлении фасонных участков трубопроводов пневмотранспортных установок рекомендуется использовать методологию оптимизации их параметров, изложенную для колен поворотов трубопроводов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. В результате обзора и анализа зависимостей по расчету абразивного износа пневмотранспортных трубопроводов установлено, что отсутствует возможность их применения, поскольку они содержат большое количество эмпирических коэффициентов, для которых не приведены численные значения или методики расчета, или качество имеющихся зависимостей неудовлетворительно (погрешность более 7900 %). Поэтому проведены дополнительные исследования с целью разработки зависимости для расчета абразивного износа трубопроводов, учитывающей влияние основных независимых факторов во всем диапазоне изменения их количественных характеристик.

2. В результате проведения многофакторных исследований во всем диапазоне изменения совокупности основных независимых факторов разработаны зависимости для расчета удельного абразивного износа горизонтальных (наклонных) и вертикальных трубопроводов при пневмотранспорте мелкодисперсных сыпучих материалов, имеющие удовлетворительную сходимость с результатами экспериментальных исследований.

3. Уточнены зависимости для расчета коэффициента относительной износостойкости металлических трубопроводов и влияния критерия аэродинамической легкости на абразивный износ трубопроводов, при использовании которых результаты расчета абразивного износа трубопроводов имеют значительно лучшую сходимость с данными экспериментальных исследований различных авторов.

4. Разработаны выражения для расчета скоростей потока частиц транспортируемого материала в зависимости от соотношения транспортных и критических скоростей воздуха.

5. Впервые решена задача по расчету эксплуатационной толщины стенки трубопроводов при пневмотранспорте мелкодисперсных сыпучих материалов.

6. Выбор скоростей воздуха в пневмотранспортных установках должен осуществляться по результатам сопоставительного анализа абразивного износа и энергозатрат на перемещение материала. На ТЭС, как правило, скорость потоков в пневмотранспортных трубопроводах значительно превышает оптимальную, что приводит к повышенному абразивному износу.

7. Обоснована и разработана оптимальная форма колена поворота трубопровода, которая свидетельствует о следующем:

- ее использование позволяет не только существенно снизить абразивный износ, но и уменьшить аэродинамические потери в колене;

- ранее существовавшее представление о неизменности радиусов колен поворотов является ошибочным с точки зрения оптимальности аэродинамических потерь и абразивного износа;

- рекомендуемый в справочной литературе диапазон радиусов колен поворотов трубопроводов от 3 до 10 является весьма широким и недостаточно обоснованным, поэтому лучше пользоваться соотношениями, приведенными в п.4.2.1.2. диссертации.

8. При проектировании и изготовлении фасонных участков трубопроводов пневмотранспортных установок рекомендуется использовать методологию оптимизации их параметров, изложенную для колен поворотов трубопроводов.

9. Установлено, что применение труб с алюмотермическим покрытием позволяет снизить абразивный износ в 100 и более раз, а камнелитых изделий — не более чем в 10 раз по сравнению со стальными трубопроводами. Максимальный эффект по снижению абразивного износа достигается при внедрении комплекса режимных и конструктивных мероприятий.

Библиография Путилова, Ирина Вячеславовна, диссертация по теме Тепловые электрические станции, их энергетические системы и агрегаты

1. РД 153-34.1-27.512-2001. Методические указания по расчету и рекомендации по снижению абразивного износа пневмотранспортных трубопроводов систем пылеприготовления и золошлакоудаления ТЭС / В.Я. Путилов, И.В. Путилова, Б.Л. Вишня и др. М.: МЭИ (ТУ), 2001.

2. Песок стандартный для испытания цементов (эталон) ГОСТ 6139-91. М. Изд-во стандартов, 1992.

3. Путилов В.Я. Аэродинамика систем напорного пневмотранспорта золы тепловых электростанций. Автореферат диссертации на соискание учебной степени канд. техн. наук.-М.: МЭИ, 1992, 20 с.

4. Putilov V.Ya., Putilova I.V. Utilization of TPP ASM of Russian JSC "UES of Russia" // IX International Conference «Ashes from power generations», October, 811, 2002, Ustron (Poland), publishing house BIG (Szczetcin), P.389-399.

5. Боричев К.П., Путилов В.Я., Путилова И.В. и др. Влияние золошлакоотвалов на окружающую среду // Международная научно-практическая конференция «Экология Энергетики-2000», 18-20 октября 2000 г., Москва, Изд-во МЭИ, М., с.193-196.

6. Боричев К.П., Путилов В.Я., Путилова И.В. и др. Экологически приемлемые системы золошлакоудаления ТЭС // Международная научно-практическая конференция «Экология Энергетики-2000», 18-20 октября 2000 г., Москва, Изд-во МЭИ, М., с. 197-200.

7. Прохоров В.Б., Путилов В.Я., Путилова И.В. и др. Научное обоснование концепции и методов оптимизации структуры и параметров перспективных энергоблоков ТЭС: заключительный отчет, №Г.Р.01200001463.-М.:МЭИ.-2002. 157 с. Отчет по НИР МЭИ, (заключительный).

8. Смелтвер, Гулден, Комптон. Механизмы эрозии металлов при ударном действии пыли // Теоретические основы инженерных расчетов. 1970, №3, С. 225-238.

9. NeiIson J.H., Gilkrist A. Erosion by a Stream of Solid Particles // Wear, 1968, V. 11, pp. 111-122.

10. M.Finnie I. Erosion of surfaces by solid particles // Wear, 1960, №3 pp 87-103.

11. Sundararajan G., Shewmon P.G. A new Model for the Erosion of Metals at Normal Incidence // Wear, 1983, V. 84, №2, pp 237-258.

12. Beckmann G. Eine Modification der Verschleibgrundgleichung // Schmierungstechnik, 1978, V. 9, №12, pp 353, 362-365.

13. Beckmann G., Golzmann I. Strahlverschleib von Metall // Schmierungstechnik, 1979, V. 10, №3, pp 73-77.

14. Путилов В.Я., Путилова И.В. Расчет абразивного износа трубопроводов пневмотранспортных установок золы и угольной пыли ТЭС. Теплоэнергетика, №9, 2003, с.60-67.

15. Shimoda К., Yukawa Т. Erosion of pipe in pneumatic conveyer // International Conference of Erosion by Solid and Liquid Impact, Cambridge, 1983, pp. 59-1-59-8.

16. Wahl H., Hartstein F. Strahlverschleiss. Stuttgart, Franksche Verlagsbuchhandlung 1946. Wahl H.: Verschleisstechnik. Die Technik 3 (1948) S. 193 -204.

17. Ernst H., Merchant M.E. // Conf. on friction and surface finish. Mass. Inst. Techn., 1940, p. 76.

18. Липов Ю.М., Третьяков Ю.М. Котельные установки и парогенераторы. -Москва-Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2003.

19. Кузнецов Н.В. Рабочие процессы и вопросы усовершенствования конвективных поверхностей котельных агрегатов, М. JL: Госэнергоиздат, 1958.

20. Кащеев В.Н. Абразивное разрушение твердых тел, М., Наука, 1970.

21. Мюллер Э., Польтир К. Износ пневмотранспортных трубопроводов. Черные металлы, 1964, №21, С. 32-39.'

22. Дунаев Н.Е., Кудрявцева З.М., Кузнецов Ю.М. Вдувание пылевидных материалов в доменные печи, М., Металлургия, 1977, 208 с.

23. Попов А.Г. Износостойкость труб поверхностей нагрева котлов // Теплоэнергетика, 1988, №11, С. 61-63.

24. Agarwal V., Mills D., Mason J.S. Some Aspects of Bend erosion in pneumatic conveying system pipelins // Bulk Solids Handling, 1985, V. 5, №5, pp. 1085-1090.

25. Markus R. Wear in freight pipelines a limiting factor // South African Mechanical Engineer, 1984, V. 34, №3, pp. 80-86.

26. Попов А.Г. Износ стали 20'золой экибастузского угля. // Теплоэнергетика, 1987, №8, с. 40-44.

27. ЗЬЛанков А.А. Эрозионное разрушение материалов при рикошетировании потока твердых сферических частиц. «Трение и износ». 1992 г. Т. 13, № 1.

28. Клейс И.Р., Кангур К.Ф. «Трение и износ». 1987. Т. 8, № 4. С. 605 614.

29. Sheldon G.L., Kanhere A. "An investigation of Impingement Erosion Using Single Particles". Wear 21, 1972. pp. 195-209.

30. Минулин P.C. Золовой износ поверхностей нагрева при работе котлов на экибастузском угле. // Информ. листок №Т-12/72. Ротапринт СЦНТИ ОРГРЭС, 1972,4с.

31. Путилов В.Я., Прохоров В.Б., Путилова И.В. Анализ абразивного износа трубопроводов при пневмотранспорте мелкодисперсных сыпучих материалов. Теплоэнергетика, №1, 2003, с.61-67.

32. Тепловой расчет котельных агрегатов (нормативный метод). Под редакцией Кузнецова Н.В. М., Энергия, 1973.

33. Догин М.Е., Кучма М.П. Пневматический транспорт абразивных материалов, М., Металлургия, 1965, 44 с. с ил.

34. Shook С.А., Gosh S.K., Pilling F.E. Wall Erosion in slukky conette flow // Journal of Pipelines, 1984, V.4, №3, pp. '207-212.

35. Gulden M.E. "Influence of Brittle to Ductile Transition on Solid Particles Erosion

36. Behavior", Proc. 5th Conf. On Erosion by Solid and Liquid Impact (1979) pp.31-1-31-9.

37. Mills D., J.S. Mason. Analysis of Factors Influencing the Premature Failure of Pipe Bends in Pneumatic Conveying Systems. Proc. 2nd Conf. On Pneumatic Conveying, Hungary, March 1978.

38. Bode C., Schaetz H. Eine neue einfache Versuchsanfordnung zur Ermittlung der Partikelgeschwindigkeit bei Strahlverschleissuntersuchungen. Chem. Techn. 18 (1966), S. 93 -98.

39. Утида Н. Основанные на накопленном опыте рекомендации по проектированию трубопроводов пневмотранспорта. // Хайкан гидзюцу, 1982, т. 24, №8, с. 51-59.

40. Виноградов В.Н., Бирюков В.И., Назаров С.И. и др. «Трение и износ». 1981. Т. 2, №4. С. 584-588.

41. Путилов В.Я., Путилова И.В. Зависимость абразивного износа пылепроводов пневмотранспортных установок ТЭС от твердости материала трубы. Известия академии промышленной экологии, № 2, 2004, с.32 37.

42. Конструкционные материалы. Энциклопедия современной техники. Под ред. А.Т. Туманова, т.З. Поковки-янтарь, «Советская энциклопедия», 1965.

43. Сизых В.Я. Разработка метода аэродинамического расчета систем пневмотранспорта золы ТЭС.- Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. техн. наук.- JI.: ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева, 1982, 20 с.

44. Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы. 3-е изд., перераб. - М. «Энергия», 1978.

45. ГОСТ 8732-78. Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Гос. комитет СССР по стандартам, М., 1985.

46. Путилов В.Я., Путилова И.В. Оптимизация параметров колен поворотов трубопроводов пневмотранспортных установок систем золошлакоудаления и пылеприготовления ТЭС. Энергосбережение и водоподготовка, № 2, 2004, с.67-70.

47. Вишня Б.Л., Леденев В.И. и др. Техническое заключение по результатам обследования технического состояния и условий эксплуатации систем пневмозолоудаления и установок отпуска сухой золы потребителям И Свердловск, Уралтехэнерго, 1990, 163 с.

48. Путилов В.Я., Маликова Е.А. Технические предложения по повышению надежности, экономичности и экологичности систем пневмозолоудаления от сухих золоуловителей при раздельном или совместном факельном сжигании углей различных марок. М. МЭИ. 1999.

49. Путилов В.Я., Прохоров В.Б., Путилова И.В. Рекомендации по снижению износа пылепроводов при пневмотранспорте абразивных мелкодисперсных сыпучих материалов. Вестник МЭИ, № 3, 2003, с.29-33.

50. Путилов В.Я., Автономов А.Б., Боричев К.П. и др. Методика оценки технико-экономических показателей систем золошлакоудаления ТЭС с учетом экологических требований (РД 34.02.103-98) НТФ "Энергопрогресс", Москва, 1997г., 79 стр.