Тепловой расчет поверхностного
![]()
|
3.4 Алгоритм теплового расчета конденсатора 3.4.1 Задание для расчета конденсатора Задание должно содержать следующие исходные данные: расход пара в конденсатор из основной турбины ![]() энтальпия отработавшего пара из турбины ![]() расход пара в конденсатор из других источников ![]() энтальпия пара из других источников ![]() давление в конденсаторе ![]() число ходов охлаждающей воды в конденсаторе ![]() 3.4.2 Алгоритм расчета конденсатора методом последовательных приближений 1) Количество конденсируемого пара, кг/с ![]() ![]() ![]() Среднее теплосодержание конденсируемого пара, кДж/кг ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Температура насыщения при давлении в конденсаторе ![]() Температура конденсата при выходе из конденсатора (для конденсатора регенеративного типа), °С ![]() ![]() Энтальпия конденсата, кДж/кг ![]() Количество теплоты, отданное конденсирующимся паром охлаждающей воде, кВт ![]() Нагрев охлаждающей воды в конденсаторе рекомендуется принимать в первом приближении в зависимости от числе ходов охлаждающей воды, °С ![]() ![]() ![]() ![]() Расход охлаждающей воды, ![]() ![]() где ![]() ![]() 9) Температура охлаждающей воды на входе в конденсатор ![]() 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 ![]() 13) Количество трубок конденсатора ![]() 14) Эквивалентный диаметр трубной доски, м ![]() ![]() где ![]() I5) Рабочая длина трубок, м ![]() ![]() где ![]() ![]() ![]() Средняя логарифмическая разность температур, °С ![]() ![]() 17) Поверхность охлаждения конденсатора, ![]() ![]() 18) Проектный коэффициент теплопередачи от пара к воде, Вт/(м2 ![]() ![]() 19) Удельная паровая нагрузка конденсатора, кг/( м2 ![]() ![]() 20) Коэффициент теплопередачи от пара к воде для условий рассчитываемого конденсатора, Вт/(м2 ![]() ![]() где значения коэффициента загрязнения а и поправочных множителей на диаметр трубок ![]() ![]() ![]() ![]() 21) Отношение коэффициентов теплопередачи ![]() 22) Условие сходимости теплового расчета ![]() где значение ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() 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 ![]() ![]() 27) Парциальное давление пара в паровоздушной смеси ![]() ![]() ![]() 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 ![]() ![]() 32) Диаметр патрубка для отвода конденсата, м ![]() где ![]() 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 ![]() где ![]() ![]() ![]() 37) Мощность, необходимая для привода циркуляционного насоса охлаждающей воды, ![]() где ![]() ![]() 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. ![]() Тогда скорость в трубках реального конденсатора будет равна ![]() ![]() ![]() где ![]() ![]() Подставляя выражение (12) в (11), получаем ![]() где ![]() Умножим числитель и знаменатель выражения (13) на коэффициент теплопередачи k ![]() и в числителе заменим k по формуле (4) ![]() Далее из формулы (12) выражаем ![]() ![]() ![]() ![]() Так как ![]() ![]() ![]() После очевидных преобразований получаем ![]() где ![]() ![]() а ![]() 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 ![]() 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 ![]() 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 ![]() ![]() 24) Коэффициент теплопередачи от пара к воде, Вт/(м2 ![]() ![]() 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. |