Охладитель конденсата

Уравнение теплового баланса по пару и воде при заданных параметрах:

где - энтальпия пара в состоянии насыщения.

кг/с – расход питательной воды, поступающей в ОК

- энтальпия питательной воды на входе в ПВД, т.к. данный ПВД-7 находится после ПВД-6 ,

по давлению найдем ,

принимаем на (5...10)°С выше, чем , значит ,

- коэффициент, учитывающий долю воды, проходящую в охладитель конденсата. Принимаем =0,2.

- температура воды на выходе из охладителя конденсата, после точки смещения, определяем из уравнения теплового баланса энтальпию питательной воды после ОК, до точки смешения:

Подставляя численные значения, получим:

По находим

По уровню теплового баланса определим нагрузку охладителя дренажа:

5. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЁТ СОБСТВЕННО ПОДОГРЕВАТЕЛЯ (СП)

Средний температурный напор для поверхностей нагрева отдельных элементов и подогревателя в целом определяется как среднелогарифмическая разность температур, т.е.

Здесь большие и меньшие температуры разности определяются в соответствии с графиком рисунка 1:

для собственно подогревателя

∆t_б=t^н_с.п. - t′_сп = 241-229= 12°С;

∆t_м=t^н_с.п – t^”_сп = 241-239= 2 °С.

Следовательно

Для определения коэффициента теплоотдачи от стенок труб к воде необходимо установить режим движения ее. Скорость воды в трубах подогревателя принимается в пределах 1,3-1,8 м/с. Для скорости 1,5 м/с и соответствующих средней температуре воды:

При температуре определяем:

- коэффициент кинематической вязкости;

- коэффициент теплопроводности;

- число Прандтля.

При данных параметрах определяем число Рейнольдса:

.

где - внешний диаметр трубки.

Режим течения турбулентный. Тогда определим коэффициент теплоотдачи:

Термическое сопротивление стенки труб:

- коэффициент теплопередачи стальной стенки;

Значение коэффициента b в формуле при

и параметрах сред при

Вычислим по формуле: ,

где С=1,13 и E_r=0,8 – коэффициенты для вертикальных стальных труб, l =0,384м, g=9,8м/с².

Тогда коэффициент b принимает значение:

В соответствии с полученными значениями имеем:

принимая различные значения q, находим и строим зависимость (рис.2).

q=10 кВт/м² ∆t = 2,8 °С;

q=15 кВт/м² ∆t = 4,6°С;

q=20 кВт/м² ∆t = 6,5 °С;

q=25 кВт/м² ∆t = 8,4 °С;

Рис.2 Графоаналитическое определение плотности теплового потока в зависимости от температурного напора.

Из нее следует что при = 5,6 : q =17420 .

Коэффициент теплопередачи в собственно подогревателе в этих условиях равен:

Поверхность нагрева собственно подогревателя:

Практически поверхность нагрева должна быть несколько выше за счет возможности загрязнения поверхности, коррозии и т.д. Принимаем .

При принятой скорости воды в трубах число спиралей собственно подогревателя

Практически число спиралей принимается кратным произведению числа секций и числа рядов в каждой секции, т.е. 6 12=72. Тогда N=288 шт.

Длина каждой спирали в этом случае

В заключение теплового расчета собственно подогревателя рекомендуется уточнить температуру, при которой были определены физические параметры:

Отклонение от принятого значения составляет , что допустимо.

6. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЁТ ОХЛАДИТЕЛЯ ПАРА (ОП)

Тепловая нагрузка охладителя пара Qоп = 1018 кВт;

Расход пара Dп =3,02 кг/с.

Если размеры спиралей охладителей пара такие же, как и собственно подогревателя, тогда сечение для прохода пара:

Здесь β=0,98 учитывает часть длины труб, участвующей в теплообмене, а 0,004­­ – расстояние между трубами.

- средняя температура в ОП

При двух потоках скорость пара в охладителе:

,

где υ - средний удельный объем пара при его средней температуре в ОП: .

Эквивалентный диаметр:

.

Число Рейнольдса .

Значение коэффициента теплоотдачи от пара к стенке труб следует определять из выражения, учитывая параметры пара при средней его температуре t_ср=328 :

физические параметры при этом определяются при

и :

Скорость воды в трубах при двух поточной схеме принимаем равной 1,5м/с, а диаметр трубок 22 2мм. Тогда число Рейнольдса: .

Тогда коэффициент теплоотдачи от стенки труб к воде определим по формуле:

Определим коэффициент теплопередачи:

где - Учитывая что стенка - цилиндрическая

Средний температурный напор в охладителе пара:

Поверхность нагрева охладителя пара:

Практически поверхность нагрева должна быть несколько выше за счет возможности загрязнения поверхности, коррозии и т.д. Принимаем .

Число змеевиков охладителя пара:

шт.

7. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЁТ ОХЛАДИТЕЛЯ КОНДЕНСАТА (ОК)

Тепловая нагрузка охладителя конденсата ;

Средняя температура конденсата в межтрубном пространстве:

;

Сечение для прохода конденсата в охладителе принимаем таким же, как и в охладителе пара, т.е. 0,06 Тогда скорость конденсата в межтрубном пространстве:

.

Физические параметры конденсата при :

Эквивалентный диаметр: .

Значение числа Рейнольдса при найденной скорости равно:

а коэффициент теплоотдачи по формуле:

Средняя разность температур воды в трубах охладителя:

Значение коэффициента теплопередачи от стенки к воде определяем при скорости и физических параметрах, соответствующих

;

Расчетное значение:

Коэффициент теплопередачи в охладителе конденсата:

Средний температурный напор в охладителе:

Поверхность теплообмена охладителя конденсата:

Практически поверхность нагрева должна быть несколько выше за счет возможности загрязнения поверхности, коррозии и т.д. Принимаем

Число змеевиков охладителя пара:

шт.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе проведения данной курсовой работы был рассчитан подогреватель высокого давления №7 (ПВ-425-230-50) для турбинной установки Т-50/60-130. ПВД-7 работает при параметрах пара перед входом в подогреватель

· давление 3,41 МПа;

· температура 396 °С;

· расход пара 3,02 кг/с.

Параметры питательной воды при этом:

· давление 4 МПа

· температура 217 °С.

В результате расчета были определены следующие площади составляющих частей подогревателя:

· площадь СП ;

· площадь ОП ;

· площадь ОК .

. Таким образом, общая расчетная площадь ПВД составляет:

Что не отличается от действительного значения 425 м².

ЛИТЕРАТУРА

1. Программа «AquaDat»

2. Программа «Диаграмма HS для воды и водяного пара v2.4»

3. Е.А. Краснощеков, А.С. Сукомел. «Задачник по теплопередаче»-М.:Энергия,1980.

4. Рыжкин В. Я. «Тепловые электрические станции», Москва, 1987 г.

5. Григорьев В. А., Зорин В. М. «Тепловые и атомные электрические станции», Москва, «Энергоатомиздат», 1989 г.

6. Соловьёв Ю. П. «Вспомогательное оборудование паротурбинных электростанций», Москва, «Энергоатомиздат», 1983 г.

7. Рихтер Л. А. и др. «Вспомогательное оборудование тепловых электростанций», Москва, 1987 г.

Date: 2016-05-13; view: 1969; Нарушение авторских прав