Архив2 / курсач docx283 / Kursach(176)
.docx
|
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Энергомашиностроительный факультетКафедра "Атомных и Тепловых Энергетических Установок" |
Министерство образование и науки Российской Федерации
Расчетная работа по дисциплине
"Тепломеханическая обработка электростанций"
Работу выполнил студент группы 3037/1:
Бойцев И.В.
Работу проверил ассистент:
Комолов И.А.
Санкт-Петербург
2012
Содержание
1. Введение . . . . . . . . . . . 3
2. Тепловой расчет . . . . . . . . . .
2.1. Расчет собственного подогревателя . . . . . .
2.2. Расчет охладителя дренажа . . . . . . .
3. Гидравлический расчет . . . . . . . . .
1. Введение
Таблица 1 - исходные данные
7 |
3,7 |
0,9 |
100 |
60 |
90 |
5 |
10 |
16 |
1 |
Давление воды принимаем сами (чтобы вода не закипала).
2. Тепловой расчет
Так как нам известно давление на линии насыщения, , то по h-s диаграмме можем найти энтальпию . Так же определим энтальпию в адиабатическом процессе при расширении рабочего тела до давления в конденсаторе () : . И энтальпию при реальном расширении рабочего тела по формуле:
.(*)
Найдем температуру греющего пара:
.
Аналогично (*) необходимо определить энтальпию отбора:
Найдем температуру и энтальпию дренажа:
;
.
Запишем уравнение баланса энергии в зоне собственного подогревателя (СП), откуда затем сможем выразить расход отбора:
,
где изобарная теплоемкость воды для и .
.
Определим температуру воды на выходе из охладителя дренажа (ОД) из уравнения баланса
;
.
Определим логарифмический перепад температуры в зоне охладителя дренажа:
.
Теперь определим параметры на входе в подогреватель:
;
.
Так как мы имеем перекрестный ход двух сред, то необходимо найти соответствующие поправки для точности и надежности дальнейших вычислений. Степень регенерации параметр . По графику нашли . Учитывая эту поправку, найдем
;
.
Необходимая тепловая мощность в зоне охладителя дренажа:
;
необходимая тепловая мощность в зоне собственного подогревателя:
.
2.1. Расчет собственного подогревателя
Следующим шагом будет принятие в первом приближении коэффициента теплопередачи в интервале 2,5-3 . Пусть . Тогда площадь обогреваемой поверхности собственного подогревателя будет равна
.
Подсчитаем количество опускных труб Для этого запишем формулу расхода основного конденсата:
.
Здесь мы задаемся скоростью в пределах , и плотность воды (конденсата). Принимаем . Получаем в итоге
.
Но в рассчитываемом нами подогревателе количество опускных труб равно количеству подъемных тру. Поэтому полное число труб будет равно
.
Теперь найдем длину этих труб, выразив ее из формулы ниже
,
где наружный диаметр труб.
Высота труб между перегородками:
,
где . Приняли .
Далее нам нужно пересчитать коэффициент теплопередачи. Для этого сначала выберем материал. Пусть конструкционный материал будет латунь с коэффициентом теплопроводности .
Число Рейнольдса ,
где скрытая теплота парообразования;
кинематическая вязкость воды (конденсата).
Получившееся число Рейнольдса , значит, для вычисления величины коэффициента теплоотдачи от пленки конденсата к стенке трубы будем использовать формулу
,
где ускорение свободного падения;
коэффициент теплопроводности конденсата.
.
Определим коэффициент теплоотдачи от стенки к основному конденсату:
.
Здесь и .
;
;
;
.
Теперь рассчитаем коэффициент теплопередачи
Сравним расчетное и принятое значения коэффициента теплопередачи
,
следовательно, принимаем новое значение во втором приближении и изменим некоторые параметры для СП:
;
площадь обогреваемой поверхности собственного подогревателя:
.
Длина опускных и подъемных труб:
,
высота труб между перегородками:
,
число Рейнольдса:
;
Сравним расчетное и принятое значения коэффициента теплопередачи
.
Как можем видеть, разница меньше 1%.
2.2. Расчет охладителя дренажа
Зададимся коэффициентом теплопередачи в зоне охладителя дренажа (ОД):
.
Определим площадь поверхности охладителя дренажа по следующей формуле
;
Зададим шаг :
.
Число трубок найдем из следующего соотношения
,
где плотность воды (основного конденсата) в зоне ОД.
Полная длина трубок:
.
Определим диаметр трубной доски по формуле
.
Здесь определение. В итоге получаем
.
Далее нам понадобятся:
кинематеическая вязкость конденсата в зоне ОД;
определение;
число Прандтля для конденсата в зоне ОД;
плотность дренажа.
Определим половину длину U-образной трубки до разворотного колена:
и половину длины трубки, учитывая колено:
.
Вычислим половину проходного сечения:
.
Будем считать, что расход дренажа равен расходу пара (отбора из турбины), следовательно, можем найти скорость дренажа:
.
Определим число Рейнольдса для дренажа:
.
Число Нуссельта для определения
Наконец, коэффициент теплоотдачи от дренажа к стенка U-образных трубок: