Пояснительная записка по проекту МикроТЭС. Федюхин А. А. Пояснительная 3аписка. Курсовой проект по Основам инженерной деятельности наименование дисциплины Микротэс
![]()
|
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
Красноярск 2021 СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ 3 1.Назначение и технические характеристики проектируемой станции 4 2.Расчеты основных элементов МикроТЭС 6 2.1Расчет парового котла 6 2.2Расчёт турбины 9 2.3Расчёт конденсатора 15 2.4Расчёт технико-экономических показателей 18 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 19 ВВЕДЕНИЕ Основная цель курсового проектирования – обучение основам конструирования, тепловым и конструкторским расчетам элементов тепловых электрических станций. Задачи курсового проектирования: Закрепление навыков работы с САПР PTC Mathcad Prime 3.1, приобретенных при изучении дисциплины “Информатика”; Закрепление навыков работы с САПР КОМПАС/Solidworks, приобретенных при изучении дисциплины “Начертательная геометрия. Инженерная и компьютерная графика”; Выполнение модели установки в 3D с последующим изготовлением и сборкой в мастерской; Получение навыков конструирования сложной сборочной единицы; Получение навыков использования нормативной, учебно-методической литературы, а также действующих ГОСТ по конструкторской и технологической документации; Создание действующей установки МикроТЭС. Назначение и технические характеристики проектируемой станцииТема курсового проекта по дисциплине «Основы инженерной деятельности» – проект МикроТЭС для выработки наибольшей мощности при заданных размерах котла. Наибольшая вырабатываемая мощность определяется путем определения влияния конструкции элементов и выбранных параметров пара на КПД турбины и мощность установки. Таблица 1 – исходные данные
Окончание таблицы 1
Расчеты основных элементов МикроТЭСРасчет парового котла Площадь поверхности нагрева вычисляется по формуле, м2 ![]() где ![]() ![]() Рассчитываем толщину стенки по формуле: ![]() где ![]() Рассчитываем среднелогарифмический температурный напор по формуле: ![]() где ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Рассчитываем коэффициент теплопередачи по формуле: ![]() где ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Рассчитываем количество теплоты по формуле: ![]() Рассчитываем паропроизводительность котла по формуле: ![]() где ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Расчёт турбины Рассчитываем теплоперепад по формуле: ![]() где ![]() ![]() ![]() ![]() Задаем внешний, корневой диаметр турбины и количество рабочих лопаток: ![]() ![]() ![]() Рассчитываем ширину лопаток по формуле: ![]() Теоретическая скорость истечения пара из сопла: ![]() Определим окружную скорость на корневом диаметре по формуле: ![]() где ![]() Окружная скорость на внешнем диаметре с учетом завихрения потока: ![]() ![]() где ![]() ![]() ![]() ![]() Проверяем размер внешнего диаметра по формуле: ![]() Если внешний диаметр не сходится с заданным меняем углы до тех пор, пока рассчитываемый диаметр не сойдется с заданным Критерием правильности подбора диаметра является погрешность, которая определяется по формуле: ![]() Рассчитываем степень реактивности по формуле: ![]() Рассчитываем теплоперепады в сопле ![]() ![]() ![]() ![]() Задаем диаметр ![]() ![]() ![]() Рассчитываем скорости для сопла: Теоретическая относительная скорость для сопла по формуле: ![]() где ![]() ![]() ![]() ![]() Действительная относительная скорость для сопла по формуле: ![]() Рассчитываем скорости пара для рабочей решетки: Скорость на входе в рабочую решетку по формуле: ![]() ![]() Теоретическая скорость пара на выходе из рабочей решетки по формуле: ![]() ![]() Действительная скорость пара на выходе из рабочей решетки по формуле: ![]() Абсолютная скорость на выходе из турбины по формуле: ![]() ![]() Расчёт потерь на турбине и определение КПД Потери в соплах: ![]() Потери на лопатках: ![]() Потери с выходной скоростью: ![]() КПД проточной части турбины: ![]() Определяем мощность турбины по формуле: ![]() где ![]() ![]() Расчёт конденсатора Энтальпия пара на входе в конденсатор: ![]() Рассчитываем тепловую мощность конденсатора: ![]() где ![]() ![]() ![]() Рассчитываем площадь проходного сечения трубы конденсатора: ![]() где ![]() Определяем расход воды в спирали конденсатора: ![]() где ![]() ![]() ![]() ![]() Рассчитываем прирост температуры воды в конденсаторе: ![]() где ![]() ![]() Рассчитываем среднелогарифмический температурный напор: ![]() где ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Коэффициент теплопередачи вычисляется по формуле ![]() где ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Рассчитываем площадь поверхности теплообмена конденсатора: ![]() Определяем средний диаметр трубки конденсатора: ![]() где ![]() Определяем длину трубки конденсатора ![]() Определяем длину витка спирали конденсатора ![]() где ![]() Рассчитываем число витков трубы ![]() Расчёт технико-экономических показателей Рассчитываем КПД электрический ![]() Где ![]() Определяем расход топлива B, кг/с ![]() Где ![]() ![]() ЗАКЛЮЧЕНИЕ В ходе проделанной работы были рассчитаны все важные параметры, необходимые для проектирования и создания МикроТЭС: размеры котла, турбины, конденсатора, паропроизводительность котла ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |