Конструкторский и поверочный расчет конденсатора паровой турбины. Основные теоретические сведения к расчету конденсатора паровой турбины
 Скачать 175.51 Kb.
|
|
Основные теоретические сведения к расчету конденсатора паровой турбины Основным назначением конденсатора паротурбинного агрегата является конденсация отработавшего пара турбины и обеспечение за последней ступенью при условиях НЭ давления пара не выше расчетного (определенного исходя из технико-экономических соображений). Давление в конденсаторе является одним из важных параметров, влияющих на экономичность работы турбоустановки. На основании многочисленных опытов установлено, что при уменьшении давления в конденсаторе на 1 кПа экономичность турбоустановки АЭС увеличивается на 1,2…1,8%. На АЭС и ТЭС применяются одно- или многокорпусные поверхностные конденсаторы с водяным охлаждением (рис.).
В данном виртуальном практикуме (ВП) рассматриваются две методики расчета конденсатора: методика конструкторского расчета, когда определяют основные технические характеристики конденсатора при заданных параметрах отработавшего пара и охлаждающей воды; методика поверочного расчета, когда определяют влияние изменений каких-либо параметров отработавшего пара или охлаждающей воды на другие параметры при известных технических характеристики конденсатора. Задание для работы с ВП «Исследование характеристик конденсатора паровой турбины» Конденсатор паротурбинной установки должен обеспечивать давление за турбиной  при следующих исходных параметрах: температура охлаждающей воды на входе  , расход охлаждающей воды  , расход пара в конденсатор  .Известны также материал и размеры  х трубок, число ходов  для охлаждающей воды.Необходимо: определить площадь  поверхности теплообмена и основные размеры конденсатора  ,  (число и длина трубок).применительно к условиям спроектированного конденсатора определить, как изменится давление в конденсаторе если температура воды на входе увеличится (уменьшится) и станет равной  .Примечания: - необходимо обращать внимания на пояснения к используемым формулам относительно единиц измерения конкретных величин: м или мм; Вт или кВт и др.; - плотность охлаждающей воды принять равной  =1000 кг/м³;- среднюю теплоемкость охлаждающей воды принять равной  =4,19 кДж/кг;- коэффициент, учитывающий загрязнение трубок принять равным  =0,65…0,85.Методические указания к задаче по теме «Исследование влияния температуры охлаждающей воды на давление в конденсаторе» Проектный конструкторский расчет конденсатора Первая часть задачи заключается в конструкторском расчете конденсатора. Определяют площадь поверхности теплообмена и основных размеры конденсатора по заданным параметрам , , и др.1 Выбирают значение кратности охлаждения  в соответствии с заданным числом ходов охлаждающей воды (табл. 1) Таблица 1. Значения кратности охлаждения в конденсаторах современных паровых турбин
2 Вычисляют расход охлаждающей воды  ,где - расход пара в конденсатор, кг/с.3 Находят число теплообменных трубок, шт.  ,где  - число ходов для охлаждающей воды; - внутренний диаметр трубки, м; - скорость воды в трубках, м/с.4 Рассчитывают подогрев охлаждающей воды в конденсаторе, ºC  ,где  - скрытая теплота парообразования при давлении  , кДж/(кг; - теплоемкость охлаждающей воды, кДж/(кг C);5 Определяют температуру охлаждающей воды на выходе конденсатора, ºC  .6 Находят тепловую мощность, передаваемую охлаждающей воде в конденсаторе, кВт  .7 Вычисляют средний температурный напор, ºC  ,где  - температура насыщения при давлении в конденсаторе .8 Задают удельную паровую нагрузка конденсатора в диапазоне 40…60 кг/(м²·ч). Затем это значение обязательно проверяют. 9 Вычисляют коэффициент теплопередачи (формулу ВТИ) одному из двух выражений. При  ≤35 C  ;при  =35…45C ,где  - в Вт/(м²·К); ; – коэффициент, учитывающий загрязнение трубок и материал; ≈0,65…0,85 – коэффициент, учитывающий загрязнение трубок; - поправочный множитель, учитывающий материал трубок: 0,95 –медно-никелевые сплавы; 1 – латунь; 0,92 – мельхиор; 0,85 – нержавеющие стали; 0,9 – титан. - скорость охлаждающей воды в трубках, м/с. Скорость воды в трубках в современных конденсаторов на номинальном режиме работы составляет 1,6…2,0 м/с; - внутренний диаметр трубок, мм; - температура охлаждающей воды на входе, C; - число ходов воды в конденсаторе;Определяют площадь поверхности теплообмена, м²  .Вычисляют длину теплообменных трубок, м  ,где  - наружный диаметр трубок, м.Определяют расчетное значение удельной паровой нагрузки конденсатора, кг/(м²·ч)  .Полученное значение  необходимо сравнить с заданным в п. 8. При существенном (больше 2%) несовпадении необходимо присвоить  и повторить расчет, начиная с п. 8.Поверочный расчет конденсатора Вторая часть задачи заключается в поверочном расчете конденсатора. Определим как изменится давление в конденсаторе если фактическая температура воды на входе увеличится (уменьшится) и станет равной . При этом вычисляются последовательно:Принимают значение скрытой теплоты парообразования  как в первой части расчета. Затем это значение обязательно проверяют.Определяют фактический подогрев охлаждающей воды в конденсаторе, ºC  ,где - кратность охлаждения, кг/кг. Принимают как в проектном расчете (первая часть); - теплоемкость охлаждающей воды, кДж/(кг C).Рассчитывают коэффициент теплопередачи  при фактической входной температуре , используя формулу ВТИ (п. 9). Значение  принимают как в проектном расчете (п. 12).Определяют недогрев в конденсаторе до насыщения при фактической входной температуре  ,где  - удельная паровая нагрузка конденсатора в диапазоне, кг/(м²·ч); - теплоемкость охлаждающей воды, кДж/(кг C); - коэффициент теплопередачи при фактической входной температуре , Вт/(м²·К).Вычисляют температуру насыщения в конденсаторе при фактической входной температуре  .Определяют давление в конденсаторе  при фактической входной температуре с помощью таблиц воды и водяного пара как давление насыщения при температуры  .Находят значение скрытой теплоты парообразования  (кДж/кг) с помощью таблиц воды и водяного пара по температуре  или по давлению .Полученное значение необходимо сравнить с заданным  в п. 14. При существенном (больше 3%) несовпадении необходимо присвоить  и повторить расчет, начиная с п. 15. |
