Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Ивановский Государственный Энергетический Университет им. В.И. Ленина

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Алгоритмы поверочного расчета конденсатора

.doc

Скачиваний:

Добавлен:

07.03.2015

Размер:

588.29 Кб

Скачать

☆

1 / 21 2 > Следующая >>>

Методические рекомендации и пример выполнения контрольной работы по курсу «Тепломеханическое и вспомогательное оборудование ТЭС» на тему «Поверочный тепловой расчет водоохлаждаемого конденсатора паровой турбины»

ЗАДАНИЕ

Даны конструктивные (табл. 1) и эксплуатационные (табл. 2) характеристики конденсатора типа К-8170 паровой турбины К-220-44 ХТГЗ (дубль-блок АЭС мощностью 440 МВт). Необходимо при заданных параметрах (табл. 3) рассчитать конечный температурный напор конденсатора и абсолютное давление пара в горловине конденсатора, используя различные методики поверочного теплового расчета:

– методику Всероссийского теплотехнического института (ВТИ);

– Калужского турбинного завода (КТЗ);

– Уральского государственного технического университета (УГТУ).

Таблица 1. Конструктивные характеристики конденсатора

Наименование показателя, обозначение, единица измерения	Значение
1. Количество теплообменных трубок , шт.	10450
2. Длина теплообменных трубок активная , м	8,890
3. Диаметр теплообменных трубок наружный , м	0,028
4. Диаметр теплообменных трубок внутренний , м	0,026
5. Материал теплообменных трубок	МНЖ-5-1
6. Число ходов конденсатора по воде , шт.	2
7. Поверхность охлаждения конденсатора эффективная , м²	8170
8. Площадь горловины выхлопного патрубка турбины , м²	119,1
9. Коэффициент теплопроводности материала трубок , Вт/(м∙К)	130
10. Средняя ширина ленты компоновки трубного пучка , м	0,289
11. Шаг разбивки трубок , м	0,03
12. Шаг разбивки трубок , м	0,03
13. Периметр трубной доски , м	7,34
14. Периметр трубного пучка , м	26,94
15. Периметр набегания пара в сечении между трубками по периферии трубного пучка , м	10

Таблица 2. Эксплуатационные характеристики конденсатора

Наименование показателя, обозначение, единица измерения	Значение
1. Коэффициент состояния (степень чистоты) поверхности теплообмена , ед.	0,9
2. Относительное содержание воздуха в паре , кг/кг	5∙10^-5
3. Частота колебания теплообменных трубок , Гц	18
4. Амплитуда колебания теплообменных трубок , м	0,10∙10^-3
5. Ускорение свободного падения , м/с²	9,81
6. Коэффициент, учитывающий потери тепла от наружного охлаждения , ед.	0,99
7. Номинальный расход пара в конденсатор, , т/ч	380

Таблица 3а. Режимные характеристики конденсатора. Часть 1

Наименование показателя, обозначение, единица измерения	Значение
Вариант	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1. Расход охлаждающей воды через конденсатор , м³/ч	19 000					16 000
2. Температура охлаждающей воды на входе в конденсатор t_1в, ^оС	2	5	8	11	15	2	5	8	11	15

Таблица 3б. Режимные характеристики конденсатора. Часть 2

Наименование показателя, обозначение, единица измерения	Значение
Вариант	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1. Расход пара в конденсатор , т/ч	410	370	330	290	250	210	170	130	90	50

ПРИМЕР РАСЧЕТА

Примеры расчета искомых показателей работы конденсатора для варианта задания № 11 (то есть № 1 по табл. 3а и № 1 по табл. 3б) приведены в табл. 4–6. Необходимо обратить внимание, что в табл. 4–6 в качестве примера дан столбец значений только по последней итерации. При выполнении расчетов вряд ли удастся с первого раза «угадать» температуру насыщения в паровом пространстве конденсатора; в таких случаях потребуется выполнить 2–3 итерации, соответственно в каждой из табл. 4–6 должны появиться по 2–3 столбца значений, каждый из которых будет соответствовать новой итерации.

Таблица 4. Пример поверочного теплового расчета конденсатора по методике ВТИ

Наименование показателя, обозначение, единица измерения	Метод определения	Значение
1. Проходное сечение трубок конденсатора для охлаждающей воды , м²		2,774
2. Средняя скорость охлаждающей воды в трубках конденсатора , м/с		1,903
3. Номинальная удельная паровая нагрузка конденсатора , кг/(м²∙ч)	*10³	46,512
4. Удельная паровая нагрузка конденсатора в заданном режиме , кг/(м²∙ч)	*10³	50,184
5. Граничная удельная паровая нагрузка конденсатора , кг/(м²∙ч)		40,744
6. Отношение удельных паровых нагрузок конденсатора		1,232
7. Фактор, учитывающий влияние на коэффициент теплоотдачи паровой нагрузки конденсатора , ед.	При нагрузке значение . При нагрузке значение	1,00000
8. Комплекс	Примечание: значение подставлять в миллиметрах	0,98938
9. Комплекс		0,163933
10. Комплекс		0,00000
11. Среднее значение коэффициента теплопередачи поверхности теплообмена конденсатора , Вт/(м²∙К)		3030,0
12. Температура насыщения , ⁰C	Задаётся	20,5
13. Разность теплосодержаний пара и конденсата , кДж/кг	По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара при	2452,39
14. Теплоёмкость охлаждающей воды , кДж/(кг∙К)	В первом приближении может приниматься постоянной	4,19
15. Температура охлаждающей воды на выходе из конденсатора , ⁰C		14,50
16. Недогрев охлаждающей воды до температуры насыщения (конечный температурный напор конденсатора) , ⁰C		6,06
17. Новое значение температура насыщения , ⁰C		20,56
18. Невязка , %	Если невязка , то расчёт повторяется с п.12 при	0,31
19. Давление в корпусе конденсатора , кПа	По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара при	2,422

Таблица 5. Пример поверочного теплового расчета конденсатора по методике КТЗ

Наименование показателя, обозначение, единица измерения	Метод определения	Значение
1. Температура насыщения , ⁰C	Задаётся	24,10
2. Разность теплосодержаний пара и конденсата , кДж/кг	По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара при	2443,8
3. Теплоёмкость охлаждающей воды , кДж/(кг∙К)	В первом приближении может приниматься постоянной	4,19
4. Температура охлаждающей воды на выходе из конденсатора , ⁰C		14,46
5. Нагрев охлаждающей воды в конденсаторе , ⁰C		12,46
6. Среднелогарифмическая разность температур , ⁰C		15,02
7. Средняя температура охлаждающей воды в конденсаторе , ⁰C		9,08
8. Коэффициент теплопроводности охлаждающей воды , Вт/(м∙К)	По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара при и давлении примерно 1,8 бар	0,582
9. Число Прандтля охлаждающей воды	По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара при и давлении примерно 1,8 бар	9,723
10. Коэффициент динамической вязкости охлаждающей воды , Н∙с/м²	По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара при и давлении примерно 1,8 бар	1,343*10^-3
11. Удельный объём охлаждающей воды , м³/кг	По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара при и давлении примерно 1,8 бар	0,00100023
12. Коэффициент кинематической вязкости охлаждающей воды , м²/с		1,343*10^-6
13. Проходное сечение трубок конденсатора для охлаждающей воды , м²		2,774
14. Средняя скорость охлаждающей воды в трубках конденсатора , м/с		1,903
15. Число Рейнольдса охлаждающей воды		36 823,6
16. Коэффициента теплопередачи с водяной стороны , Вт/(м²∙К)		5 750,4
17. Тепловая нагрузка конденсатора , Вт		275 538 450,0
18. Внутренняя поверхность теплообмена трубок конденсатора , м²		7588,2
19. Средний диаметр трубок конденсатора , м		0,027
20. Температура стенок трубок конденсатора , ⁰C	, где Вт/(м*К)	15,72
21. Температура конденсатной плёнки , ⁰C		19,91
22. Коэффициент теплопроводности конденсатной плёнки , Вт/(м∙К)	По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара при для кипящей воды	0,599
23. Коэффициент динамической вязкости конденсатной плёнки , Н∙с/м²	По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара при для кипящей воды	1,002*10^-3
24. Удельный объём конденсатной плёнки , м³/кг	По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара при для кипящей воды	0,00100176
25. Скрытая теплота фазового перехода , кДж/кг	По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара при	2443,8
26. Коэффициента теплопередачи по Нуссельту , Вт/(м²∙К)		8 849,3
27. Число Нуссельта		413,7
28. Удельный объём насыщенного пара , м³/кг	По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара при	46,229
29. Средняя скорость пара в выхлопном патрубке турбины , м/с		44,206
30. Комплекс		0,15417
31. Относительный периметр набегания пара на трубный пучок		0,0109
32. Среднее значение коэффициента теплоотдачи при конденсации пара в трубном пучке , Вт/(м²∙К)		4374,9
33. Относительное содержание воздуха в паре , кг/кг	Задано	5∙10^-5
34. Коэффициент теплоотдачи со стороны паровоздушной смеси , Вт/(м²∙К)		4019,8
35. Среднее значение коэффициента теплопередачи поверхности теплообмена конденсатора , Вт/(м²∙К)		2242,4
36. Недогрев охлаждающей воды до температуры насыщения , ⁰C		9,66
37. Новое значение температура насыщения , ⁰C		24,12
38. Невязка , %	если невязка , то расчёт повторяется с п.1 при	0,08
39. Давление в корпусе конденсатора , кПа	По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара при	3,007