Методика проведения лабораторной работы

Для выполнения лабораторной работы используется расчетная программа, которая функционирует в электронных таблицах Microsoft Excel. После запуска программы на экране появляется название лабораторной работы и запрос номера варианта. Студент должен ввести в клетку С5 номер варианта (1-8) и нажать клавишу (Еnter). После этого на экране появляется таблица.

Исходные данные для расчета

Р, МПа	ΔР, МПа	Т, °С	ΔТ, °С	Примеси пара
				1	2

1. Студент по рекомендациям преподавателя последовательно вводит (или принимается по умолчанию программой) для сверхкритической области давлений: в клетки таблицы (А16-D16) значение каждого параметра (начального давления и шаг его изменения ΔР, начальную температуру пара и шаг её изменения ΔТ) и нажимает клавишу (Еnter).

2. Далее студент вводит в клетку D19 номер примеси «1», нажимает клавишу (Еnter) и повторяет эти действия с клеткой D43.

Программа рассчитывает и выводит на дисплей для сверхкритической области давлений:

- табл. 1, 2 и графики растворимости первой примеси в перегретом паре в зависимости от давления и температуры при постоянном значении рН;

- табл. 3, 4 и графики растворимости первой примеси в перегретом паре в зависимости от давления и температуры при рН= 7,5 и 9,5.

3. После сохранения файла с результатами расчета растворимости первой примеси необходимо последовательно ввести в клетки D19 номер примеси «2», нажать клавишу (Еnter) и повторить эти действия с клеткой D43.

Программа рассчитывает и выводит на дисплей для сверхкритической области давлений:

- табл. 1, 2 и графики растворимости второй примеси в перегретом паре в зависимости от давления и температуры при постоянном значении рН;

- табл. 3, 4 и графики растворимости второй примеси в перегретом паре в зависимости от давления и температуры при рН= 7,5 и 9,5.

4. После сохранения файла с результатами расчета растворимости второй примеси необходимо повторить пункты 1-3 и рассчитать растворимость двух примесей в паре для докритической области давлений. Начальные значения давления и температуры, а также значения ΔР и ΔТ принимаются по рекомендациям преподавателя или по умолчанию программой.

Результаты расчетов сохранить в виде двух файлов для каждой примеси.

Обработка результатов лабораторной работы включает составление таблиц результатов расчетов и построение графиков растворимости двух примесей в перегретом паре для сверхкритической области давлений (8 графиков) и для докритической области давлений (8 графиков).

Лабораторная работа n 4 определение качества дистиллята испаритеЛя кипящего типа с двухступенчатой промывкой пара Основы теории

Использование термического обессоливания на ТЭС имеет целью получение дистиллята высокого качества, характеризуемого малой концентрацией истинно растворенных примесей для подготовки питательной воды. В настоящее время на ТЭС применяют испарительные установки (ИУ) различных типов. Наибольшее распространение получили ИУ кипящего типа с погруженной греющей секцией (марки И) и с вынесенной зоной кипения конструкции НИИХИММАШ. Эти испарители включаются в тепловую схему ТЭС по одноступенчатой или многоступенчатой схеме и могут включаться в систему регенерации или работать на паре из отбора турбины. Многоступенчатые установки могут отличаться схемами питания (параллельная и последовательная), количеством регенеративных подогревателей питательной воды, охладителей рассола и дистиллята.

Испарители марки И (рис.3) имеют естественную циркуляцию и запитываются умягченной водой, прошедшей двухступенчатое Na–катионирование и деаэрацию. Количество корпусов в многоступенчатых схемах обычно не превышает четырех. Испарители конструкции НИИХИММАШ имеют естественную или принудительную циркуляцию и могут работать на воде, прошедшей упрощенную подготовку, или на сырой (в том числе морской) воде с меловой затравкой или с подкислением. Количество ступеней может доходить до 6-8.

Качество дистиллята испарителей кипящего типа определяется чистотой вторичного пара, который последовательно проходит очистку в паропромывочном устройстве и в жалюзийном сепараторе. Для более глубокой очистки вторичного пара и получения высококачественного дистиллята перед жалюзийным сепаратором может устанавливаться вторая ступень паропромывки. Получаемый дистиллят проходит деаэрацию, а его качество соответствует требованиям ПТЭ для питания барабанных котлов среднего, высокого и сверхвысокого давления. Для питания прямоточных котлов СКД необходимо проводить дополнительное обессоливание дистиллята, которое обычно происходит в фильтре смешанного действия.

В ходе выполнения настоящей работы студент должен ознакомиться с основными закономерностями перехода примесей во вторичный пар и оценить эффективность методов, используемых для получения чистого пара в испарителях кипящего типа. Для определения качества вторичного пара испарителя используется уравнение солевого баланса испарителя /1/

, (18)

гдеи-производительность испарителя и расход продувочной воды кг/ч;,,-солесодержание вторичного пара питательной и продувочной воды мг/кг поNaCl.

Рис.3 Принципиальная схема испарителя кипящего типа

Используемая в данной лабораторной работе программа из уравнения (18), определяет и рассчитывает приведенную скорость пара в испарителе, и далее определяет влажность параω по формулам /7/

м/с; (19)

, (20)

где ,- плотность воды и пара соответственно кг/м³; Fr и Ar критерии Фруда и Архимеда; σ-поверхностное натяжение воды, Н∙м; Н- высота парового объема, м; D-внутренний диаметр корпуса испарителя, м. При проведении расчетов принимается, что величина влажности пара на входе в первое и во второе паропромывочное устройства (ППУ), а также на входе в жалюзийный сепаратор одинакова.

Зазрязнение вторичного пара в испарителе происходит только за счет капельного уноса. Программа рассчитывает коэффициент распределения между водой и паром за счет непосредственной растворимости NaCl в паре

, (21)

где п = 4,4 –координационное (гидратационное) число примеси. Студент должен сопоставить величину К_р и влажность пара ω, сделать вывод о том, что при низких давлениях К_р<< ω, т. е. загрязнением пара за счет непосредственной растворимости в нем NaCl можно пренебречь. Далее по формулам (22)-(23) программа рассчитывает солесодержание пара на входе в первое ППУ , соленость промывочной воды в первом ППУ

; (22)

, (23)

соленость пара после первой ступени паропромывки , а также солесодержание вторичного пара после жалюзийного сепаратора (при наличии в испарителе одного ППУ)

; (24)

, (25)

где = (0,85-0,9),= (0,75-0,85)- КПД первой ступени ППУ и жалюзийного сепаратора /7/. При этом принимается, что вся питательная вода поступает на ППУ первой ступени.

При наличии в испарителе двухступенчатой паропромывки соленость промывочной воды и пара после ППУ второй ступени можно найти по формулам:

(26)

(27)

где D_K – расход конденсата (дистиллята) на ППУ второй ступени кг/ч;

= (0,8-0,9)- КПД второй ступени ППУ /7/.

Окончательно соленость вторичного пара после двухступенчатой паропромывки и очистки в жалюзийном сепараторе определяется

. (28)