ТМОО Полевой А.И. Санктпетербургский политехнический университет петра великого
![]()
|
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ПЕТРА ВЕЛИКОГО Институт Энергетики Высшая школа атомной и тепловой энергетики Тепломассообменное оборудование АЭС Расчётное задание 1 «Конструкторский и поверочный расчёты конденсатора. Гидравлическое и паровое сопротивления конденсатора» Преподаватель М.А. Кочнев Студент гр. 3231401/90101 А.И. Полевой. КОНСТРУКТОРСКИЙ РАСЧЁТ1.1 Исходные данныеЗадание: определить площадь теплообмена (F), число труб (N), их длину (l) и диаметр конденсатора (Dу), по исходным данным из табл. 1 Таблица 1 Исходные данные к номинальному режиму
Зная давление, по таблицам теплофизических свойств определим ts, rs, ρвх и Ср (табл. 2). Таблица 2 Основные параметры теплоносителя при давлении 5,1 кПа
З ![]() ![]() Таблица 3 ![]() Основа конструкторского расчёта – уравнение теплопередачи, откуда и будет вестись расчёт площади поверхности теплообмена: ![]() 1.2. Определение коэффициента теплопередачиКоэффициент теплопередачи, по методике ВТИ, для температур входящей воды до 35°С определяется по формуле: ![]() где а – параметр состояния с учётом материала и поверхности, принятый равным 0,9 ![]() dk – удельная паровая нагрузка (кг/м2ч), вычисляемая как: ![]() Фd – коэффициент влияния паровой нагрузки, равен единице Для удобства дальнейших расчётов и режимов, формулу (1.2) разделим по факторам: ![]() где: ![]() ![]() ![]() 1.3. Определение логарифмического напораТемпературный напор можно определить без итераций, вычисляется он по формуле: ![]() где ![]() ![]() 1.4. Решение итерационного расчётаИтерации ведутся по значению dk, пока не сойдутся заданное и полученное значение. Порядок действий приведён для последнего, истинного значения dk=78,51 кг/(м2ч): ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Определение площади в соответствии с (1.1) ![]() На данном этапе проводится и сравнение заданного коэффициента паровой нагрузки, с реальным: ![]() Определяется число труб: ![]() Определяется требуемая длина трубы: ![]() Вычисляется диаметр конденсатора: uтр=0,3 ![]() ПОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЁТ ПЕРВОГО РЕЖИМАИсходные данныеЗадание: определить давление в рассчитанном конденсаторе при температуре воды на входе 13 ![]() Определение выходной температуры водыВыходная температура выражается из уравнения теплового баланса, с учётом 1% тепловых потерь: ![]() Определение недогрева и температуры насыщения водыНедогрев воды до температуры насыщения определяется по формуле: ![]() причём в выражении для коэффициента теплопередачи К меняются факторы А и В Решение итерационного расчётаИтерации ведутся по значению ![]() ![]() ![]() По формуле 2.1, температура на выходе будет равна: ![]() Недогрев будет равен (формула 2.3): ![]() коэффициент теплоотдачи К: ![]() где, по формулам 1.4 и 1.5: ![]() ![]() Температура насыщения тогда, по формуле 2.3: ![]() ![]() 3 . ПОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЁТ ВТОРОГО РЕЖИМАИсходные данныеЗадание: определить давление в рассчитанном конденсаторе при расходе воды равном 62% от номинального. Все остальные параметры соответствуют номинальному режиму (табл. 1). Решение итерационного расчётаСкорость: ![]() Так как расчёт полностью совпадает с расчётом параграфа 2, с точностью до формулы для К. Порядок действий приведён для последнего, истинного значения ![]() ![]() По формуле 2.1, температура на выходе будет равна: ![]() Недогрев будет равен: ![]() Коэффициент теплоотдачи К: ![]() ![]() Температура насыщения: ![]() ![]() ПОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЁТ ТРЕТЬЕГО РЕЖИМА Исходные данные Задание: определить давление в рассчитанном конденсаторе при расходе пара равном 70% от номинального. Все остальные параметры соответствуют номинальному режиму (табл. 1). Решение итерационного расчётаУдельная паровая нагрузка: ![]() Сразу можно определить и влияние этой пониженной нагрузки (коэффициент Фd ![]() ![]() Так как величина заданной нагрузки из интервала dkгран ![]() Порядок действий приведён для последнего, истинного значения ![]() ![]() Температура на выходе будет равна: ![]() Недогрев будет равен: ![]() Коэффициент теплоотдачи К: ![]() Где: ![]() Температура насыщения тогда: ![]() ![]() 5. ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ КОНДЕНСАТОРАГидравлический расчёт по водяному тракту ведётся по исходным данным номинального режима. Для этого используется формула Казанского А.М.: ![]() где параметры Z, a, L, w – известны из параграфа 1, а остальные: ![]() ![]() Таблица 4 Параметр ![]() ![]() ![]() ![]() Тогда, по формуле 5.1: ![]() ПАРОВОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕПаровое сопротивление также считается для номинального режима, по формуле ВТИ: ![]() где ![]() ck=(0,16..0,24)⋅10-4 – коэффициент парового сопротивления, выбранный : ck=0,16⋅10-4 ![]() ![]() Санкт-Петербург 2022 |