Расчет на ЭВМ и исследование работы пароводяного аккумулятора переменного давления. Методические указания к выполнению лабораторной расчетно-графическ

2436

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» Кафедра промышленной теплоэнергетики

РАСЧЕТ НА ЭВМ И ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ

ПАРОВОДЯНОГО АККУМУЛЯТОРА

ПЕРМЕННОГО ДАВЛЕНИЯ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к лабораторной расчетно-графической работе по дисциплинам «Источники и системы теплоснабжения», «Системы

теплоснабжения промышленных предприятий», «Оборудование и эксплуатация систем теплоснабжения промышленных предприятий» для специальности «Промышленная теплоэнергетика»

направления «Теплоэнергетика и теплотехника»

Составители: В.А. Стерлигов, Т.Г. Мануковская

Кадры для региона.

Кафедра «Промышленная теплоэнергетика»

Липецк Липецкий государственный технический университет

2013

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра промышленной теплоэнергетики

РАСЧЕТ НА ЭВМ И ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ

ПАРОВОДЯНОГО АККУМУЛЯТОРА

ПЕРМЕННОГО ДАВЛЕНИЯ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к лабораторной расчетно-графической работе по дисциплинам «Источники и системы теплоснабжения», «Системы

теплоснабжения промышленных предприятий», «Оборудование и эксплуатация систем теплоснабжения промышленных предприятий» для специальности «Промышленная теплоэнергетика»

направления «Теплоэнергетика и теплотехника»

Составители: В.А. Стерлигов, Т.Г. Мануковская

Липецк Липецкий государственный технический университет

2013

2

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» Кафедра промышленной теплоэнергетики

РАСЧЕТ НА ЭВМ И ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ

ПАРОВОДЯНОГО АККУМУЛЯТОРА

ПЕРМЕННОГО ДАВЛЕНИЯ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к лабораторной расчетно-графической работе по дисциплинам «Источники и системы теплоснабжения», «Системы

теплоснабжения промышленных предприятий», «Оборудование и эксплуатация систем теплоснабжения промышленных предприятий» для специальности «Промышленная теплоэнергетика»

направления «Теплоэнергетика и теплотехника»

Составители: В.А. Стерлигов, Т.Г. Мануковская

Липецк Липецкий государственный технический университет

2013

3

УДК 658(07)

С797

Рецензент А.В. Севостьянов

Стерлигов, В.А.

С797 Расчет на ЭВМ и исследование работы пароводяного аккумулятора переменного давления: методические указания к выполнению лабораторной расчетно-графической работы/ сост.: В.А. Стерлигов, Т.Г. Мануковская – Липецк: Изд-во ЛГТУ, 2013. – 19 с.

Методические указания предназначены для студентов физико-

технологического факультета специальности «Промышленная теплоэнергетика» направления «Теплоэнергетика и теплотехника», изучающих дисциплины «Источники и системы теплоснабжения», «Системы теплоснабжения промышленных предприятий», «Оборудование и эксплуатация систем теплоснабжения промышленных предприятий».

Изучается принцип действия, работа пароводяного аккумулятора и влияющие на нее факторы

Табл. 1. Ил. 2. Библиогр.: 3 назв.

© ФГБОУ ВПО «Липецкий государственный технический университет», 2013

4

Методические указания предназначены для выполнения с помощью ЭВМ лабораторной расчетно-графической работы по дисциплинам «Источники и системы теплоснабжения», «Системы теплоснабжения промышленных предприятий», «Оборудование и эксплуатация систем теплоснабжения промышленных предприятий», а также для курсового и дипломного проектирования систем с пароводяными аккумуляторами переменного давления.

Цель лабораторной расчетно-графической работы – по заданным формулами графикам получения и потребления пара с помощью ЭВМ определить необходимую емкость аккумулятора, изучить влияние продолжительности цикла (числа циклов в сутки), неравномерности получения и потребления пара, влияние значений начального и конечного давления пара в системе на объем и режим работы аккумулятора.

При курсовом и дипломном проектировании с помощью ЭВМ определяются размеры аккумулятора по реальным графикам получения и потребления пара.

Правила техники безопасности при работе на компьютере

1.Приступать к работе на компьютере можно только после разрешения преподавателя, заведующего лабораторией или лаборанта.

2.Перед началом работы следует убедиться в исправности электропроводки, выключателей, штепсельных розеток, при помощи которых оборудование включается в сеть.

3.Во избежание повреждения изоляции проводов и возникновения коротких замыканий не разрешается:

а) вешать что-либо на провода;

г) выдергивать штепсельную вилку из розетки за шнур.

4.Для исключения поражения электрическим током запрещается:

а) часто включать и выключать компьютер без необходимости;

5

б) прикасаться к экрану и к тыльной стороне блоков компьютера;

в) работать на средствах вычислительной техники мокрыми руками;

г) работать на средствах вычислительной техники, имеющей нарушения целостности корпуса, нарушения изоляции проводов, неисправную индикацию включения питания; при наличии признаков электрического напряжения на корпусе

д) класть на средства вычислительной техники посторонние предметы.

5.При обнаружении неисправности немедленно оповестить об этом преподавателя, заведующего лабораторией или лаборанта. Продолжение работы возможно только после устранения неисправности.

6.При обнаружении оборвавшегося провода необходимо немедленно сообщить об этом преподавателю, заведующему лабораторией или лаборанту,

принять меры по исключению контакта с ним людей. Прикосновение к

проводу опасно для жизни!

7. После окончания работы необходимо обесточить все средства вычислительной техники.

Назначение и работа аккумулятора

Пароводяные аккумуляторы переменного давления [1, 2] используются в паровых системах теплоснабжения предприятий при резко переменном режиме получения или потребления пара. Применение аккумуляторов в таких случаях приводит к снижению капитальных затрат на паропроводы и сокращение потерь пара, облегчает эксплуатацию и улучшает регулирование паровых систем.

Конструкция и схема параллельного включения аккумулятора в сеть показаны на рис.1. Основными элементами пароводяного аккумулятора являются: теплоизолированный металлический бак 1, сухопарник 2, труба 3 для подачи пара из сети в бак с отводами 4, в которых имеются сопла для выхода пара в пространство, заполненное конденсатом. Аккумулятор присоединяется к основному паропроводу 5 с помощью задвижки 6 и двух труб 7 и 8, на которых

6

установлены обратные клапаны 9 и 10, как показано на рис.1. Бак до начала разрядки должен быть заполнен конденсатом (горячей водой).

Когда пар от источника поступает в большем количестве, чем нужно потребителям, давление в сети 5 возрастает, и часть пара поступает по трубе 7

через обратный клапан 10 в трубу 3, отводы 4 и через сопло выходит в пространство бака, заполненное конденсатом. При этом пар конденсируется,

нагревая воду в баке, а объем конденсата в баке возрастает (зарядка аккумулятора). Когда пара, поступающего от источника, становится недостаточно потребителям, давление в системе и в баке снижается. В баке происходит парообразование, а выделяющийся из бака пар через сухопарник 2,

обратный клапан 9 и трубу 8 поступает к потребителю (разрядка аккумулятора).

Рис.1. Пароводяной аккумулятор переменного давления:

1 - бак; 2 - сухопарник; 3 - труба для подачи пара в бак; 4 - отводы с соплами; 5 - основной паропровод; 6 – задвижка; 7, 8 – трубопроводы;

9, 10 – обратные клапаны.

7

Методика расчета аккумулятора

Для расчета объема пароводяного аккумулятора необходимо знать графики получения и потребления пара за полный цикл работы (сутки, смену,

плавку и т.д.), а также давление пара в начале и конце разрядки [1, 2].

Принятые в расчетах обозначения приведены в приложении 1.

При выполнении расчетно-графической работы графики получения и потребления пара задаются аналитически – синусоидами (рис.2А) с различной частотой и неравномерностью.

Паропроизводительность источника определяется по формуле:

На практике графики получения и потребления пара могут быть получены либо по расчетам технологов, либо по результатам испытания агрегатов. Для проектирования аккумуляторов по реальным графикам в программе предусмотрена возможность ввода массива численных значений

Gпи ( ) и Gпп ( ) в последовательные промежутки времени, число которых n

8

за цикл работы аккумулятора задается проектировщиком с учетом нужной точности расчета.

Необходимую емкость аккумулятора по пару Gак. п (тонн) можно найти по интегральному графику поступления и потребления пара (рис.2Б) как

максимальную разность ординат интегральных кривых:

и стандартным математическим приемом находится значение максимума величины G п .

Емкость аккумулятора по воде Vак в (м3) определяется по полученному значению Gак п , а также значениями начальной и конечной энтальпии пара и воды.

9

Рис.2. Графики получения и потребления пара:

А– паропроизводительность и потребление;

Б– интегральные графики поступления и расхода пара

10