Курсовой проект турбоустановки на базе теплофикационной турбины ПТ-80-130_1 / Диплом / осн. часть / КОНДЕНСАТОР

4 Расчет конденсатора турбины

4.1 Расчет конденсатора на номинальном режиме

Файл расчета создан в программной среде “Microsoft Excel”. Задачей расчета конденсатора является определение площади поверхности теплопередачи, необходимой для конденсации пара, поступающего в конденсатор, обеспечения температуры насыщения пара, что служит условием для достижения заданного давления на выходе из турбины.

Исходные данные:

1) Кратность охлаждения m = 36,4;

2) Номинальная температура охлаждающей воды на входе в конденсатор t_1В = 20⁰С;

3) Степень сухости х_0z = 0,899;

4) Внутренний диаметр трубок d_вн = 0,023 м;

5) Скорость охлаждения w_в0 = 1,85 м/с;

6) Расход охлаждающей воды W = 2222,2 кг/с;

7) Переохлаждение в конденсаторе пара ∆t_к = 0,5⁰С;

8) Наружный диаметр трубок d_н = 0,025 м;

9) Давление пара в конденсаторе Р_к = 5880 Па;

10) Давление пара в последнем отсеке Р_0z = 22400 Па;

11) Число ходов z = 2;

12) Поправочный коэффициент к_попр = 1,28;

13) Коэффициент загрязнения поверхности а = 0,85.

4.1.1 Обобщенные формулы и алгоритм расчета конденсатора.

• Расход пара в конденсаторе:

, кг/с. (5.1)

• Теплота, передаваемая от пара воде:

, Вт. (5.2)

• Удельная энтальпия поступающего в конденсатор пара h_пк = 2375736 Дж/кг определяется по диаграмме расширения пара в турбине;

• Удельная энтальпия воды на выходе из конденсатора h^’ _к = 147867 Дж/кг определяется по кривой насыщения для х = 0;

• Удельная теплоемкость воды с_в= 4190 Дж/(кг·гр);

• Плотность воды ρ_в= 998,2 кг/м³;

• По Р_к = 5880 Па определяется температура насыщенного пара 35,79^оС на входе в конденсатор.

• Температура конденсата:

, ^оС. (5.3)

• Нагрев охлаждающей воды в конденсаторе

, ^оС. (5.4)

• Температура охлаждающей воды на выходе из конденсатора

, ^оС. (5.5)

• Средний температурный напор

, ^оС. (5.6)

• Общее число трубок в конденсаторе

, шт. (5.7)

• Коэффициент трения λ_тр=0,03055 зависит от шероховатости трубок и характера движения воды;

• Степень х:

. (5.8)

• Коэффициент, учитывающий число ходов конденсатора:

. (5.9)

• Коэффициент теплопередачи:

, Вт/(м²·гр) . (5.10)

• Площадь поверхности охлаждения:

, м². (5.11)

• Длина трубок конденсатора:

, м. (5.12)

• Удельная паровая нагрузка:

, кг/(ч·м²) . (5.13)

• Температурный напор:

, ^оС. (5.14)

• Гидравлическое сопротивление конденсатора:

, кПа, (5.15)

где Re_B = 42403.

На основе вышеизложенного алгоритма расчета найденные параметры помещаются в таблицу 4.1, приведенную ниже [16].

Таблица 4.1 - Параметры расчета конденсатора

Наименование показателя	Обозначение		Значение		Единица измерения
Количество конденсируемого пара	Gк		61,049		кг/с
Удельная энтальпия поступающего в конденсатор пара	hпк		2375736		Дж/кг
Удельная теплоемкость воды	св		4190		Дж/(кг·гр)
Плотность воды	ρв		998,2		кг/м3
Температура пара в конденсаторе	tп		35,79		0С
Температура конденсата	tк		35,29		0С
Удельная энтальпия воды на выходе из конденсатора	hк/		147867		Дж/кг
Теплота, передаваемая от пара воде	Qк		136010206		Вт
Нагрев охлаждающей воды в конденсаторе	∆tв	14,61		0С
Температура охлаждающей воды на выходе из конденсатора	t2в	34,61		0С
Средний температурный напор	∆tср	5,64		0С
Общее число трубок в конденсаторе	nк	5793		шт
Степень	x	0,408		-
Коэффициент, учитывающий число ходов конденсатора	Фz	1,0		-
Коэффициент, учитывающий влияние паровой нагрузки конденсатора	Фd	1,0		-
Коэффициент теплопередачи	k	8019,6		Вт/(м2·гр)

Площадь поверхности охлаждения	Fк	3006,9	м2
Длина трубок конденсатора	Lтруб	6,61	м
Удельная паровая нагрузка	dк	73,1	кг/(ч·м2)
Температурный напор	δt	1,18	0С
Гидравлическое сопротивление конденсатора	Hк	35,3	кПа

Окончание таблицы 4.1

На основе вышеизложенного алгоритма найдены параметры расчета на произвольном режиме при t_нар= -35 °С , -15 °С, +5 °С. Листинг программы приведен в приложении Д.