Главная страница
Навигация по странице:

  • 3.4.2 Алгоритм расчета конденсатора методом последовательных приближений

    		•

    Тепловой расчет поверхностного


    Скачать 0.72 Mb.
    НазваниеТепловой расчет поверхностного
    Дата13.04.2023
    Размер0.72 Mb.
    Формат файлаdoc
    Имя файла_RASChYeTA_KON-RA_QsgQfI.doc
    ТипМетодические указания
    #1058960
    страница2 из 3
    1   2   3

    3.4 Алгоритм теплового расчета конденсатора
    3.4.1 Задание для расчета конденсатора

    Задание должно содержать следующие исходные данные:

    1. расход пара в конденсатор из основной турбины , кг/c ;

    2. энтальпия отработавшего пара из турбины , кДж/кг ;

    3. расход пара в конденсатор из других источников , кг/c ;

    4. энтальпия пара из других источников , кДж/кг ;

    5. давление в конденсаторе , кПа ;

    6. число ходов охлаждающей воды в конденсаторе .



    3.4.2 Алгоритм расчета конденсатора методом последовательных приближений

    1) Количество конденсируемого пара, кг/с

    + .

    1. Среднее теплосодержание конденсируемого пара, кДж/кг

    = ( + )/ .

    1. Температура насыщения при давлении в конденсаторе /3/, °С.

    2. Температура конденсата при выходе из конденсатора (для конденсатора регенеративного типа), °С

    .

    1. Энтальпия конденсата, кДж/кг

    .

    1. Количество теплоты, отданное конденсирующимся паром
      охлаждающей воде, кВт



    1. Нагрев охлаждающей воды в конденсаторе рекомендуется
      принимать в первом приближении в зависимости от числе ходов
      охлаждающей воды, °С

    при ;

    при .

    1. Расход охлаждающей воды,

    ,

    где и - теплоемкость и плотность охлаждающей воды (принимаются в соответствии с рекомендациями раздела 2).

    9) Температура охлаждающей воды на входе в конденсатор , принимается в соответствии с рекомендациями раздела 2.

    10) Температура охлаждающей воды на выходе из конденсатора, °С

    + .

    11) Площадь сечения одной трубки для прохода воды,



    12) Средняя скорость охлаждающей воды в трубках принимается в первом приближении 2,0 м/с.

    13) Количество трубок конденсатора

    .

    14) Эквивалентный диаметр трубной доски, м

    ,

    где - см. раздел 3.3.

    I5) Рабочая длина трубок, м

    ,

    где - относительная длина трубок (для стационарных конденсаторов =1,5…2,5; для судовых = 1,2…2,2 ).

    1. Средняя логарифмическая разность температур, °С

    .

    17) Поверхность охлаждения конденсатора,

    .

    18) Проектный коэффициент теплопередачи от пара к воде, Вт/(м2 °С)



    19) Удельная паровая нагрузка конденсатора, кг/( м2 час)



    20) Коэффициент теплопередачи от пара к воде для условий
    рассчитываемого конденсатора, Вт/(м2 °С)

    ,

    где значения коэффициента загрязнения а и поправочных множителей на диаметр трубок и на температуру охлаждающей воды приведены в разделе 3.1 (см. формулу 4). Для определения можно использовать аппроксимационную зависимость .

    21) Отношение коэффициентов теплопередачи



    22) Условие сходимости теплового расчета



    где значение принимается в зависимости от требуемой точности расчета и приемлемого числа последовательных приближений. Обычно для инженерных расчетов . При невыполнении условия сходимости рекомендуется нагрев и скорость охлаждающей воды, принятые в первом приближении, изменить следующим образом:

    /

    При этом должны соблюдаться ограничения:







    После этого производится расчет конденсатора во втором приближении, начиная с п.8 и т.д. до выполнения условия сходи­мости.

    23) Внутренний диаметр парового корпуса, м



    24) Количество отсасываемого сухого воздуха, кг/ч



    25) Абсолютное давление паровоздушной смеси близ места её
    отсоса, кПа

    .

    26) Температура отсасываемой паровоздушной смеси, °С

    +4,0 .

    27) Парциальное давление пара в паровоздушной смеси /3/. Можно использовать аппроксимационную за­висимость для определения , кПа :



    28) Парциальное давление газов в паровоздушной смеси, кПа

    .

    29) Количество отсасываемой паровоздушной смеси, кг/с

    .

    30) Объем отсасываемой паровоздушной смеси,

    .

    31) Диаметр патрубков для отсоса паровоздушной смеси, м

    ,

    где - количество патрубков для отсоса смеси; - скорость смеси в патрубке, м/с.

    32) Диаметр патрубка для отвода конденсата, м

    ,

    где - скорость конденсата в патрубке, м/с,

    33) Диаметр патрубка циркуляционной вода на водяной крышке, м

    .

    34) Средняя температура охлаждающей воды в конденсаторе, °С

    .

    35) Коэффициент, учитывающий влияние средней температура
    и скорости воды /2/, рассчитывается по аппроксимационной формуле


    3 6) Гидравлическое сопротивление конденсатора, Па

    где - потеря давления на трение в трубках; - вход­ные и выходные потери в' трубках; - входные и выходные потери в патрубках водяных крышек.

    37) Мощность, необходимая для привода циркуляционного на­соса охлаждающей воды,



    где - КПД циркуляционного насоса; величину мощности в данном расчете следует рассматривать как ориентировочную, тре­бующую уточнения после детального гидравлического расчета цир­куляционной системы.
    3.4.3 Алгоритм безитерационного расчета конденсатора

    В монографии /4/ показано, что при определении коэффициента теплопередачи по формуле (4) можно избежать последовательных приближений. Для этого нужно воспользоваться понятием условной скорости охлаждающей воды в конденсаторе, состоящим из одной трубки, т.е.

    . (10)

    Тогда скорость в трубках реального конденсатора будет равна

    , (11)

    где – число трубок в одном ходу

    . (12)

    Подставляя выражение (12) в (11), получаем

    , (13)

    где – число ходов охлаждающей воды в конденсаторе; L – длина трубок конденсатора.

    Умножим числитель и знаменатель выражения (13) на коэффициент теплопередачи k

    , (14)

    и в числителе заменим k по формуле (4)

    . (15)

    Далее из формулы (12) выражаем и подставляем в (15) там, где в степени 0,25. После преобразований получаем



    . (16)

    Так как и связаны выражением (11), то

    . (17)

    После очевидных преобразований получаем

    , (18)

    где

    ; (19)

    , (20)

    а находится по формуле (10).

    Расчет скорости охлаждающей воды в трубках конденсатора по формуле (18) не требует ее дальнейших уточнений и, следовательно, позволяет выполнять безитерационный тепловой расчет конденсатора пара. Алгоритм такого расчета будет следующим.

    Пункты 1 – 11 прежние (см. раздел 3.4.2).

    12) Условная скорость охлаждающей воды в конденсаторе, состоящем из одной трубки, м/с



    13) Относительная длина трубок конденсатора, принимаем, м

    .

    14) Отношение

    ,

    где - см. раздел 3.3.

    15) Средняя логарифмическая разность температур, °С

    .

    16) Произведение, Вт/°С

    .

    17) Коэффициент, учитывающий влияние температуры охлаждающей воды на входе в конденсатор,

    .

    18) Средняя скорость охлаждающей воды в трубках конденсатора, м/с

    ,

    где а и - см. раздел 3.1.

    19) Количество трубок конденсатора

    .

    20) Эквивалентный диаметр трубной доски, м

    .

    21) Рабочая длина трубок, м

    ,

    22) Конструктивная поверхность охлаждения конденсатора,



    23) Удельная паровая нагрузка конденсатора, кг/(м2 час)



    24) Коэффициент теплопередачи от пара к воде, Вт/(м2 °С)

    .

    25) Расчетная поверхность теплообмена конденсатора, м2



    Полученные значения поверхности теплообмена конденсатора F и Fр, согласно предложенному алгоритму, должны быть одинаковы.

    Дальнейший расчет выполняется по прежним формулам – см. пункты 23…37 раздела 3.4.2.
    1   2   3

    написать администратору сайта