4.3.2 Подогреватели поверхностного типа

В подогревателях поверхностного типа (рис. 3) греющая среда (пар) и нагреваемая среда (вода) разделены промежуточной поверхностью нагрева (металлические трубки). Вода поступает в нижнюю водяную камеру, откуда расходится по многочисленным трубкам. Пар поступает в корпус подогревателя, омывает трубки с внешней стороны, конденсируется на трубках, нагревая их. Вода нагревается от трубок, собирается в верхней водяной камере и покидает теплообменник. Конденсат греющего пара скапливается в нижней части корпуса подогревателя, откуда отводится отдельным потоком.

В отличие от подогревателей смешивающего типа, температура нагретой воды за подогревателем поверхностного типа всегда будет меньше температуры насыщенного пара в корпусе теплообменника. Это связано с тем, что часть тепла пара расходуется на нагрев трубок. Разница между температурой воды на выходе из подогревателя и температурой греющего пара называется недогревом.

Температура воды после подогревателя определяется по формуле:

,

где – температура насыщения в корпусе i-го подогревателя, ‑ недогрев воды,

Для ОЭ и ОУ температура основного конденсата после подогревателя определяется по известному нагреву воды в нём.

Определяем температуры основного конденсата и питательной воды за подогревателями:

за ОЭ С;

за П-1 С;

за ОУ С;

за П-3 С;

за П-4 С;

за П-6 С;

за П-7 С;

за П-8 С.

4.4. Энтальпия основного конденсата и питательной воды после подогревателей

Энтальпия основного конденсата и питательной воды за каждым подогревателем определяется по таблице III [2] по известным температуре и давлению воды:

за ОЭ МПа ^oC кДж/кг;

за П-1 МПа ^oC кДж/кг;

за ОУ МПа ^oC кДж/кг;

за П-2 МПа ^oC кДж/кг;

за П-3 МПа ^oC кДж/кг;

за П-4 МПа ^oC кДж/кг;

за П-5 МПа ^oC кДж/кг

за П-6 МПа ^oC кДж/кг;

за П-7 МПа ^oC кДж/кг;

за П-8 МПа ^oC кДж/кг.

4.5. Повышение энтальпии воды в питательных насосах (для всех вариантов)

При перекачивании воды питательным насосом часть механической энергии вращения лопастей насоса переходит в потенциальную энергию перекачиваемой воды, т.е. вода нагревается.

В конденсатных насосах основной конденсат также нагревается, но незначительно, поэтому в расчёте подогрев воды в КЭН I, II не учитывается.

Повышение энтальпии в питательных насосах определяется по формуле, кДж/кг:

,

где м.в.ст; - средний удельный объём воды в насосах; - КПД насосов.

Средний удельный объём воды в питательных насосах определяется по таблице III [2], м³/кг:

,

где - среднее давление воды в насосе; - температура воды на входе в насос.

Определяем средний удельный объём воды в питательных насосах:

МПа;

^oC;

м³/кг.

Находим повышение энтальпии в питательных насосах, кДж/кг:

.

Энтальпия питательной воды за ПЭН с учетом подогрева воды в питательных насосах составит:

кДж/кг.

5. Расход пара на подогреватели высокого давления

5.1. Описание группы пвд

Группа ПВД состоит из трёх подогревателей. Каждый ПВД состоит из охладителя пара, основного подогревателя и охладителя дренажа. Для упрощения задачи, расчёт охладителя пара и охладителя дренажа не производится.

Расчёт расхода пара на подогреватели высокого давления производится отдельно по каждому ПВД из уравнений теплового и материального баланса.

Слив конденсата из ПВД осуществляется каскадно: из ПВД-8 конденсат греющего пара в количестве D₈ стекает в ПВД-7, из ПВД-7 конденсат в количестве D₇ + D₈ стекает в ПВД-6, из ПВД-6 конденсат в количестве D₆ + D₇ + D₈ стекает в деаэратор. При этом количество питательной воды, проходящей через группу ПВД неизменно (D_пв). Это необходимо учитывать при составлении уравнений теплового и материального балансов.

5.2. Расчёт расхода пара на П-8

Составляем уравнение теплового баланса:

;

D₀.

5.3. Расчёт расхода пара на П-7

Составляем уравнение теплового баланса:

;

;

D₀.

5.4. Расчёт расхода пара на П-6

Составляем уравнение теплового баланса:

;

;

D₀.

Суммарный расход конденсата греющего пара трех ПВД составляет:

D₀.