Следовательно

	20-4,5	=10,5,0C;
ln
4,5

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:

	179,6+163,6	=172,0C;

параметрах 0,171*10^-6 м²/с; 66,97*10^-2 Вт/(м*К); 1,124;

число Рейнольдса равно:

	1,5*0,032	=2,81*105;
0,171*10-6

Коэффициент теплоотдачи для этих условий определяется:

	0,023*66,97*10-2*(2,81)0,8(1,124)0,4	=11542 Вт/(м2К);
0,032

Термическое сопротивление стенки труб:

Значение коэффициента b в формуле при

	184,1+172	=178,0C;

равно b=6150. В соответствии с полученными значениями имеем:

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

q=20 кВт/м² ∆t =7,03 °С;

q=30 кВт/м² ∆t =11,67°С;

q=40 кВт/м² ∆t =16,76°С;

q=50 кВт/м² ∆t =22,22°С;

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

Из нее следует, что при =10,02 : q =26550 .

Коэффициент теплопередачи в собственно подогревателе в этих условиях равен:

		=2650,Вт/(м2К);
10,02

Поверхность нагрева собственно подогревателя:

		=736,м2;
2650*10,02

Практически поверхность нагрева должна быть несколько выше за счет возможности загрязнения поверхности, коррозии и т.д. Принимаем 738 м².

При принятой скорости воды в трубах число спиралей собственно подогревателя

	251,25*0,171*10-4	=432,шт;
0,785*1,5*0,0242

Практически число спиралей принимается кратным произведению числа секций и числа рядов в каждой секции, т.е. 6 12=72. Тогда N=432 шт.

Длина каждой спирали в этом случае

		=23,м;
3,1415*0,024*432

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

184,1-7,03=177,07,⁰C;

Отклонение от принятого значения =178 составляет -0,93 °С, что вполне допустимо.

5. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЁТ ОХЛАДИТЕЛЯ ПАРА (ОП)

Тепловая нагрузка охладителя пара Qоп =1530 кВт;

расход пара Dп =9,16 кг/с;

расход питательной воды G_пв =6,41 кг/с.

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

23*0,004*0,98=0,089 м²

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

При двух потоках скорость пара в охладителе:

	9,16*0,15618	=8,1,м/с;
2*0,089

где υ - средний удельный объем пара при его средней температуре

tср=	275+194,1	=234,55, °С;

Эквивалентный диаметр:

	4*0,089	=0,178,м;

Число Рейнольдса

	8,1*0,178	=0,8;
1,75*10-7

Значение коэффициента теплоотдачи от пара к стенке труб следует определять:

	0,027*0,04272*(0,8)0,8(1,644)0,4	=425,387 Вт/(м2К);
0,178

Физические параметры воды определяются при:

	194,1+179,6	=201 ˚С;

ν=1,620*10^-6м²/с;

λ=0,681 Вт /м*К,

Pr =0,889.

Скорость воды в трубах при двух поточной схеме принимаем равной 1,5 м/с, а диаметр трубок 32 4 мм. Тогда

	1,5*0,024	=2,2*105;
1,620*10-6

а

	0,023*0,681*(2,2*105)0,8(0,889)0,4	=11797 Вт/(м2К);
0,024

Коэффициент теплопередачи:

		=2908 Вт/(м2К)
	+	0,032*32	+
	246,6*24	24*11797

где - учитывает вид теплопередающей стенки - стенка цилиндрическая.

Средний температурный напор в охладителе пара:

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

для охладителя пара:

t_п – t_по =275-222,0=53,0 °С;

t′_п – t_сп =194,1-179,6=14,5°С.

Следовательно,

	53,0-14,5	=30 оС;
ln	53,0
14,5

Поверхность нагрева охладителя пара:

	1530*103	=101,м2;
2908*30

Число змеевиков охладителя пара:

	101	=45,шт;
0,98*3,1415*0,032*23

6. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЁТ ОХЛАДИТЕЛЯ КОНДЕНСАТА (ОК)

Тепловая нагрузка охладителя конденсата 481 кВт;

Средняя температура конденсата в межтрубном пространстве:

	184,1+171,4	=174, °С;

Сечение для прохода конденсата в охладителе принимаем таким же, как и в охладителе пара, т.е. 0,089 Тогда скорость конденсата в межтрубном пространстве:

	9,16*0,00113	=0,12,м2;
0,089

Значение числа Рейнольдса при найденной скорости равно:

	0,12*0,178	=0,8*104;
0,1609*10-6

Значение коэффициента теплоотдачи от пара к стенке труб следует определять:

	0,023*0,6374*(0,8)0,8(1,039)0,4	=3581 Вт/(м2К);
0,032

Средняя разность температур воды в трубах охладителя:

	161,4+162,3	=162,3 оС;

Значение коэффициента теплопередачи от стенки к воде определяем при скорости и физических параметрах, соответствующих 162,3 ^оС;

	2+0,024	=2,74*105;
0,1752*10-6
	0,023*0,6609*(2,74*105)0,8(1,198)0,4	=15247 Вт/(м2К);
0,024

Расчетное значение:

1,132*15247=17259 Вт/(м²К);

Коэффициент теплопередачи в охладителе конденсата:

		=1259 Вт/(м2К)
	+	0,032*32	+
	246,6*24	24*17259

Средний температурный напор в охладителе: 184,1-162,3=20 ^оС;

162,3-161,4=10 ^оС;

	20-10	=14,6 оС;
ln

Поверхность теплообмена охладителя конденсата:

	481*103	=144 м2;
1259*14,6

Таким образом, в результате расчета получено:

736 м²;

101 м²;

144 м².

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе проведения данной курсовой работы был рассчитан подогреватель высокого давления ПВД № 5 (ПВ-900-380-18-1) для турбинной установки ПT-135/165-130/15. ПВД № 5 работает при параметрах пара перед входом в подогреватель: давлении 0,49 МПа, температуре 275 °С и расходом пара 9,16 кг/с.

В результате расчета были определены следующие площади составляющих частей подогревателя:

Ø площадь СП 736 м²;

Ø площадь ОП 101 м²;

Ø площадь ОК 144 м².

Полученные в результате расчёта значения площадей отличаются от реальных табличных значений данного подогревателя ПВ-900-380-18-1 на допустимую величину.

ЛИТЕРАТУРА

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

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

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

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

Размещено на Allbest.ru