3. Расчет сепаратора непрерывной продувки
1. Принимаем количество продувочной воды (при восполнении потерь химически очищенной водой) в долях (β = 0,5…3%) от производительности парогенератора. Примем β = 2%.
2. Определяем количество воды, поступающей в сепаратор (расширитель) непрерывной продувки:
,
где Dпп – (заданное) количество пара, вырабатываемого ПГ, кг/с.
Количество пара Dпп, вырабатываемого ПГ, используется (в общем случае) трояко:
Dт –
подвод пара к стопорному клапану турбины,
кг/с;
– расход пара на РОУ (редукционно-охладительную
установку), кг/с;
- расход пара на собственные нужды
парогенератора и турбины, кг/с.
Таким образом,
= Dт + + .
Принимаем для упрощения расчётов = 0 и =0. Тогда
= кг/с.
3. Принимаем давление pc в сепараторе равным или несколько превышающим давление в деаэраторе (давление в деаэраторе pД близко к заданному давлению перегретого пара p2 в отборе №2, то есть pД≈p2). Следовательно,
≥
МПа.
4. По принятому
давлению в сепараторе
определяем (из «Таблицы I», например):
- температуру кипящей воды в сепараторе
tс = 159 °C;
- энтальпию кипящей воды в сепараторе
кДж/кг;
- энтальпию насыщенного пара в сепараторе
hc = 2756,3 кДж/кг.
5. Принимаем давление пара продувки pпр, поступающего в сепаратор из котла, меньшим, чем давление p0 (для понижения давления котлового пара между котлом и сепаратором установлен редуктор продувки):
МПа.
Следует иметь в виду при этом, что давление пара продувки pпр должно быть выше давления пара в сепараторе pс. Ориентировочный диапазон давления пара продувки 0,35< pпр<1,5 МПа.
6. Определяем по давлению pпр энтальпию воды (h' из «Таблицы I», например), кипящей в котле и подаваемой в сепаратор,
hпр = 762,7 кДж/кг.
Количество вторичного пара сепаратора определим из уравнения теплового баланса:
Dпр(hпр - hсн) = Dc(hc - ),
откуда
кг/с.
7. Количество добавочной химически очищенной воды Dдоб, подаваемой в деаэратор через охладитель продувки ОП, принимаем равным количеству конденсата продувочной воды, то есть разности:
кг/с.
8. Энтальпию
добавочной химически очищенной воды,
подаваемой на вход ОП для её подогрева
можно определить по температуре
химически очищенной воды, подаваемой
в деаэратор из ОП. Температура
,
в свою очередь, определяется с учётом
недогрева Δt = 9 °C по сравнению с
температурой tс = 159 °C воды,
поступающей в ОП из сепаратора, то есть
°C.
Тогда энтальпия очищенной воды
кДж/кг,
где
кДж/(кг∙К) – удельная изорбарная
теплоёмкость воды при
.
4. Расчет подогревателя высокого давления
1. Расход питательной воды через ПВД (рис. 7) определяется из выражения
,
где β=0,5…3% - доля от производительности парогенератора при восполнении потерь химически очищенной водой (принята при расчёте сепаратора); - заданное количество пара, вырабатываемого парогенератором, кг/с.
Принимаем
β=2%.
При
кг/с, как это было принято при расчёте
сепаратора, получим
кг/с.
2. Расход греющего пара D1 определяем из уравнения теплового баланса ПВД:
,
где
- искомый расход греющего пара, кг/с;
- энтальпия греющего пара, определяемая
по своей (построенной на рис.
2) hs-диаграмме,
кДж/кг;
- энтальпия конденсата, определяемая
по Таблице
II,
кДж/кг;
- КПД подогревателя;
- энтальпии питательной воды на входе
и выходе из подогревателя, кДж/кг.
Таким образом,
.
3.
Энтальпия питательной воды
на входе в ПВД определяется с учетом её
увеличения в питательном насосе:
,
где
- энтальпия воды на выходе из деаэратора
(определяемая по p2
с помощью
Таблицы II),
кДж/кг;
- приращение энтальпии воды в питательном
насосе, кДж/кг;
средний
удельный объем воды (определяемый по
p2
с помощью
Таблицы II),
м3/кг;
перепад
давлений, создаваемый насосом, кПа;
- коэффициент, учитывающий внутренние
потери насоса,
≈
0,84…0,85.
Давление в нагнетательном патрубке насоса pн следует принимать по давлению в барабане парогенератора с учетом потерь давления в нагнетательном тракте, которые составляют обычно (0,15…0,20)pн.
Давление
в парогенераторе
не может превышать заданного давления
,
поскольку за парогенератором установлен
перегреватель, могущий повышать давление.
Поэтому в барабане парогенератора
МПа.
Следовательно, давление в нагнетательном патрубке насоса
МПа.
Давление
во всасывающем патрубке насоса
определим по давлению в деаэраторе,
откуда насос берёт воду, и давление в
котором соответствует заданному давлению
,
то есть
МПа.
Тогда перепад давлений , создаваемый питательным насосом,
МПа.
Энтальпию воды на выходе из ПВД следует определять по Таблицам воды и водяного пара или по формуле
,
где
- недогрев воды до температуры насыщения
греющего пара
в пределах 2…5°С;
– изобарная теплоёмкость воды при
температуре
,
°С.
Примем υ = 5°С. При температуре теплоёмкость cp = 4,664 кДж/(кг∙К). Тогда
кДж/кг.
Рассчитаем
энтальпию питательной воды, определив
предварительно по Таблице
II
значения
и
:
кДж/кг;
м3/кг.
Тогда
кДж/кг.
4. Рассчитаем расход греющего пара, определив предварительно h1 = 3144 кДж/кг по своей (рис. 2) hs-диаграмме:
кДж/кг
по Таблице
II.
Тогда
кг/с.