- •Раздел 4 Специальная часть Разработка программного комплекса по анализу эксплуатационных характеристик и повышению эффективности работы конденсационных установок турбин Кольской аэс
- •Методика Всероссийского теплотехнического института
- •Методика Калужского турбинного завода
- •Методика Уральского государственного технического университета
- •Результаты расчёта характеристик работы конденсатора
- •Исходные данные
Методика Всероссийского теплотехнического института
Методика базируется на параметрах, характеризующих теплоотдачу прежде всего с водяной стороны конденсатора. Алгоритм расчёта представлен в таблице 4.3.
Таблица 4.3. Методика Всероссийского теплотехнического института
№ п/п |
Показатель |
Методика расчёта |
|
Проходное сечение трубок конденсатора для охлаждающей воды , м2 | |
|
Средняя скорость охлаждающей воды в трубках конденсатора , м/с | |
|
Номинальная удельная паровая нагрузка конденсатора , кг/(м2∙ч) | |
|
Удельная паровая нагрузка конденсатора , кг/(м2∙ч) | |
|
Граничная удельная паровая нагрузка конденсатора , кг/(м2∙ч) | |
|
Отношение удельных паровых нагрузок конденсатора | |
|
Фактор, учитывающий влияние на коэффициент теплоотдачи паровой нагрузки конденсатора |
при нагрузке значение; при нагрузкезначение |
|
Комплекс |
Примечание: в мм |
|
Комплекс | |
|
Комплекс | |
|
Среднее значение коэффициента теплопередачи поверхности теплообмена конденсатора , Вт/(м2∙К) | |
|
Температура насыщения ,0C |
задаётся |
|
Разность теплосодержаний пара и конденсата , кДж/кг |
по таблице [12] при |
|
Теплоёмкость охлаждающей воды , кДж/(кг∙К) |
в первом приближении, задаётся |
|
Температура охлаждающей воды на выходе из конденсатора ,0C | |
|
Недогрев охлаждающей воды до температуры насыщения ,0C | |
|
Новое значение температура насыщения ,0C | |
|
Невязка , % |
если невязка , то расчёт повторяется с п.12 при |
|
Давление в корпусе конденсатора , кПа |
по таблице [12] при |
Достоинства методики:
простота расчёты;
удовлетворительная точность для конденсаторов теплофикационных турбин ТЭЦ .
Недостатки методики:
не учитывает скорость пара, наличие в конденсирующемся паре присосов воздуха, фактор натекания конденсата, параметры вибрации трубок, компоновку трубного пучка.
В связи с возможностью использования данных, касающихся непосредственно процесса конденсации пара, более соответствуют физике процесса методики расчета коэффициента теплопередачи, основывающиеся на раздельном определении коэффициентов теплоотдачи с паровой и водяной сторон.
Методика Калужского турбинного завода
Методика базируется на определении коэффициента теплоотдачи со стороны паровоздушной смеси (конденсирующегося пара) по зависимости, учитывающей ухудшение коэффициента теплопередачи вследствие наличия в конденсирующемся паре присосов воздуха . Алгоритм расчёта представлен в таблице 4.4.
Таблица 4.4. Методика Калужского турбинного завода
№ п/п |
Показатель |
Методика расчёта |
|
Температура насыщения ,0C |
задаётся |
|
Разность теплосодержаний пара и конденсата , кДж/кг |
по таблице [12] при |
|
Теплоёмкость охлаждающей воды , кДж/(кг∙К) |
в первом приближении, задаётся |
|
Температура охлаждающей воды на выходе из конденсатора ,0C | |
|
Нагрев охлаждающей воды в конденсаторе ,0C | |
|
Среднелогарифмическая разность температур ,0C | |
|
Средняя температура охлаждающей воды в конденсаторе ,0C | |
|
Коэффициент теплопроводности охлаждающей воды , Вт/(м∙К) |
по таблице [12] при |
|
Число Прандтля охлаждающей воды |
по таблице [12] при |
|
Коэффициент динамической вязкости охлаждающей воды , Н∙с/м2 |
по таблице [12] при |
|
Удельный объём охлаждающей воды , м3/кг |
по таблице [12] при |
|
Коэффициент кинематической вязкости охлаждающей воды , м2/с | |
|
Проходное сечение трубок конденсатора для охлаждающей воды , м2 | |
|
Средняя скорость охлаждающей воды в трубках конденсатора , м/с | |
|
Число Рейнольдса охлаждающей воды | |
|
Коэффициента теплопередачи с водяной стороны , Вт/(м2∙К) | |
|
Тепловая нагрузка конденсатора , Вт | |
|
Внутренняя поверхность теплообмена трубок конденсатора , м2 | |
|
Средний диаметр трубок конденсатора , м | |
|
Температура стенок трубок конденсатора ,0C | |
|
Температура конденсатной плёнки ,0C | |
|
Коэффициент теплопроводности конденсатной плёнки , Вт/(м∙К) |
по таблице [12] при |
|
Коэффициент динамической вязкости конденсатной плёнки , Н∙с/м2 |
по таблице [12] при |
|
Удельный объём конденсатной плёнки , м3/кг |
по таблице [12] при |
|
Скрытая теплота фазового перехода , кДж/кг |
по таблице [12] при |
|
Коэффициента теплопередачи по Нуссельту , Вт/(м2∙К) | |
|
Число Нуссельта | |
|
Удельный объём насыщенного пара , м3/кг |
по таблице [12] при |
|
Средняя скорость пара в выхлопном патрубке турбины , м/с | |
|
Комплекс | |
|
Относительный периметр набегания пара на трубный пучок | |
|
Среднее значение коэффициента теплоотдачи при конденсации пара в трубном пучке , Вт/(м2∙К) | |
|
Относительное содержание воздуха в паре , кг/кг | |
|
Коэффициент теплоотдачи со стороны паровоздушной смеси , Вт/(м2∙К) | |
|
Среднее значение коэффициента теплопередачи поверхности теплообмена конденсатора , Вт/(м2∙К) | |
|
Недогрев охлаждающей воды до температуры насыщения ,0C | |
|
Новое значение температура насыщения ,0C | |
|
Невязка , % |
если невязка , то расчёт повторяется с п.1 при |
|
Давление в корпусе конденсатора , кПа |
по таблице [12] при |
Достоинства методики:
учитывает скорость пара и наличие в конденсирующемся паре присосов воздуха.
Недостатки методики:
не учитывает фактор натекания конденсата, параметры вибрации трубок, компоновку, чистоту поверхности.