1Синопсис основного оборудования базового объекта 14
 Скачать 0.62 Mb.
|
|
Согласно рекомендациям [6, п.11.5] диапазон изменения скорости теплоносителя в трубках теплопередающей поверхности 3 ÷ 5 м⁄с. Принимаем скорость теплоносителя на входе в трубки 𝜔1 = 4 м⁄с. Посредствам выражения для нахождения степени устойчивого соединения найдём количество труб области попадания и передачи тепловой энергии через плоскость соприкосновения:
где  - площадь поверхности занимаемая трубным пучком, м2 .
Найдем значение заранее заданного количества трубного пучка области попадания и передачи тепловой энергии через плоскость соприкосновения:
Реализация определения значения площади теплопередающих плоскостей участка для осуществления процесса испарения: Начальные значения для расчёта:  ,  ,  ,  Определение значения площади области попадания и передачи тепловой энергии через плоскость соприкосновения, определяется по средствам выражения:
где  – средний температурный напор на испарительном участке; 𝑘И – средний коэффициент теплопередачи на испарительном участке парогенератора.Так как отношение 𝑑𝐻⁄𝑑𝐵 ≤ 2, то коэффициент теплоотдачи 𝑘 рассчитывается по формуле:
Материал трубок поверхности сталь марки 12Х18Н10Т, то термическое сопротивление окислов 𝑅ок = 2 ∙ 10−5 м2 ∙ К⁄Вт [1, п.8.1]. Коэффициент теплоотдачи от теплоносителя к стенке:
где поправочные коэффициенты 𝐶𝑡 и 𝐶𝑖 в расчёте можно принять равными единице. Для точности расчета теплоотдачу на испарителе будем считать для входного и выходного участков по теплоносителю, т.е. считаем коэффициент теплопередачи в входном сечении испарителя 𝑘вх и выходном 𝑘вых. Если их отношение (𝑘вх⁄𝑘вых) > 2, то необходимо разбивать испарительный участок ПГ пополам и считать коэффициенты теплопередачи для трех сечений вход, выход и середина. Теплоноситель движется внутри трубок, поэтому гидравлический диаметр равен внутреннему диаметру трубки поверхности нагрева 𝑑Г = 𝑑В. Теплофизические свойства теплоносителя на входе: 𝜌вх = 657,4 кг⁄м3 − плотность; 𝜆вх = 0,4993 Вт⁄м ∙ К – коэффициент теплопроводности; 𝑣вх = 1,171 ∙ 10−7 м2⁄с – кинематическая вязкость; 𝑃𝑟вых = 1,016 – число Прандтля. Теплофизические свойства теплоносителя на выходе: 𝜌вых = 721,6 кг⁄м3 ; 𝜆вых = 0,5556 Вт⁄м ∙ К ; 𝑣вых = 1,214 ∙ 10−7 м2⁄с ; 𝑃𝑟вых = 0,8685. Рассчитаем скорости теплоносителя на входе и выходе трубки:
Определим число Рейнольдса для входного и выходного участков:
Коэффициент теплоотдачи от ТН к стенке:
Коэффициент теплоотдачи от стенки к РТ по формуле ЦКТИ [1, стр.114]:
где
где 𝜆ст = 18,79 Вт⁄м ∙ К – коэффициент теплопроводности, находится по температуре стенки [6, c.339]:
Расчет этого выражения осуществляют посредствам метода взаимосвязанных и поэтапных итераций: приблизительно устанавливаются параметры 𝑞 = 𝑞′, находятся параметры 𝛼′, 𝑘′2, далее находятся 𝑞′′ = 𝑘′ ∙ ∆𝑡. В случаи реализации заданных требований 0,95 ≤ 𝑞′⁄𝑞′′ ≤ 1,05, цикл расчёта можно прекратить. В случаи не реализации заданных требований, тогда цикл расчёта не останавливается и как последний вариант показателя 𝑞 устанавливается 𝑞′′.
примем 𝑞′ = 230 кВт⁄м2.
Для более точного расчета примем 𝑞′ = 260 кВт⁄м2 и произведем еще одну итерацию:
Принимаем 𝑘вх = 5963  .Аналогично определим для выходного участка: 𝜆ст = 18,67  , находится по температуре стенки:
примем 𝑞′ = 90 кВт⁄м2.
Принимаем 𝑘вых = 5238 .Средний температурный напор на испарительном участке парогенератора:
 Средний коэффициент теплоотдачи:
Площадь теплопередающей поверхности:
Таблица 5 – Параметры испарительного участка парогенератора.
Продолжение таблицы 5 – Параметры испарительного участка парогенератора.
Определение значения площади области попадания и передачи тепловой энергии через плоскость соприкосновения для экономайзерного участка исследуемого объекта. Примем значения для начальных параметров:  ,  ,  ,  (при  ),  .Вода, достигшая температуры кипения, приходит в полость экономайзерного участка парогенераторной установки. Следует учесть то, что температура среды переносящей тепловую энергию для площади всего объема ровна  , а значение характеристики недогрева среды второго контура 𝑡𝑠 имеет сравнительно низкое значение, тогда возможен процесс переноса тепловой энергии через плоскость соприкосновения двух сред реализуемо при соблюдении требования соприкосновения не кипящей воды с плоскость. В случаи, когда температура внешней области плоскости стенки трубного комплекса  и в обстоятельствах возникновения внешнего процесса кипения недогретой до  водной среды, если соблюдена реализация условия  . Степень передачи тепловой энергии в области экономайзерного участка устанавливается для нейтральных значений температурного баланса среды, переносящей и передающей тепловую энергию и среды получающую тепловую энергию и совершающую работы на турбине второго контура.Определим среднее значение температуры среды, переносящей и передающей тепловую энергию:
Определим среднее значение температуры среды получающую тепловую энергию и совершающую работы на турбине второго контура:
Определим среднее значение температуры области парогенератора, где реализован процесс соприкосновения сред двух контуров и пердачи тепловой энергии:
Процесс передачи тепловой энергии от стенки трубной поверхности к среде получающую тепловую энергию и совершающую работы на турбине второго контура осуществляется в обстоятельствах поверхностного кипения насыщения воды. Показатель переноса тепловой энергии среды, переносящей и передающей тепловую энергию, устанавливается для способа передачи теплоты в случаи поверхностного кипения водной среды, не достигшей уровня температуры насыщения, для межтрубной среды парогенератора. Алгоритм расчета такой же, как и на испарительном участке. Площадь теплопередающей поверхности рассчитывается по формуле:
где  – средний температурный напор на испарительном участке; 𝑘Э – средний коэффициент теплопередачи на экономайзерном участке парогенератора.Так как отношение 𝑑𝐻⁄𝑑𝐵 ≤ 2, то коэффициент теплоотдачи 𝑘 рассчитывается по формуле:
Материал трубок поверхности сталь марки 12Х18Н10Т, то термическое сопротивление окислов  [1, п.8.1].Коэффициент теплоотдачи от теплоносителя к стенке:
где поправочные коэффициенты 𝐶𝑡 и 𝐶𝑖 в расчёте можно принять равными единице. Теплоноситель движется внутри трубок, поэтому гидравлический диаметр равен внутреннему диаметру трубки поверхности нагрева 𝑑Г = 𝑑В. Теплофизические свойства теплоносителя:  , 𝜆Э = 0,56  , 𝑣Э = 1,219 ∙ 10−7 м2⁄с , 𝑃𝑟Э = 0,8615 .Скорость теплоносителя на экономайзерном участке:
Определим число Рейнольдса:
Коэффициент теплоотдачи от ТН к стенке:
где 𝐶𝑡 и 𝐶𝑙 – поправочные коэффициенты, в расчете можно принять равными единице.
 Теплоотдача от стенки к рабочему телу на экономайзерном участке парогенератора происходит в условиях кипения в большом объеме. Поэтому коэффициент теплоотдачи к РТ по формуле ЦКТИ [1, стр.114]:
где 𝑡𝑆 – температура насыщения рабочей среды.
где 𝜆ст = 18,77 , находится по температуре стенки  = 290,7 ℃.Принцип решения данного выражения заключается в том, что применяется метод последовательных итераций: приблизительно устанавливается параметр 𝑞 = 𝑞′, определяет показатели 𝛼′ , 𝑘′, далее находят 𝑞′′ = 𝑘′ ∙ ∆𝑡. В случаи осуществления обстоятельства 0,95 ≤ 𝑞′⁄𝑞′′ ≤ 1,05, тогда процедуру цикла определения нужной величины заканчивается. В случаи, когда установленные требования не реализуются, тогда процесс нахождения не останавливается и как действующий показатель 𝑞 устанавливается 𝑞′′. Определим температурный напор:
Примем  .
Принимаем  .Средний температурный напор на испарительном участке парогенератора:
Площадь теплопередающей поверхности:
Таблица 6. Параметры экономайзерного участка парогенератора.
|
,
;
,
;
.
;
.
.
;
,
;
,
,
;
,
;
.
.