- •Пояснительная записка к курсовой работе по курсу «Тепломеханическое и вспомогательное оборудование тэс»
- •Раздел 1. Поверочный тепловой расчет конденсатора заданной конструкции Задание
- •Расчет показателей
- •Раздел 2. Проверка результатов расчета с использованием эвм и расчет характеристик конденсатора на переменный режим
- •Раздел 3. Исследовательская часть
- •Библиографический список
Расчет показателей
Расчет по каждой из методик выполнен в табличном виде (табл. 1.4–1.6). Алгоритмы расчета приняты по данным [1].
Таблица 1.4. Поверочный тепловой расчет конденсатора по методике ВТИ
|
Наименование показателя, обозначение, единица измерения |
Метод определения |
Значение в итерациях | |||
|
1 |
2 |
3 |
4 | ||
|
1. Проходное сечение трубок конденсатора для охлаждающей воды f, м2 |
|
2,774 |
|
|
|
|
2. Средняя скорость охлаждающей воды в трубках конденсатора wв, м/с |
|
1,903 |
|
|
|
|
3.
Номинальная удельная паровая нагрузка
конденсатора
|
|
46,51 |
|
|
|
|
4. Удельная паровая нагрузка конденсатора в заданном режиме dк, кг/(м2∙ч) |
|
20,81 |
|
|
|
|
5.
Граничная удельная паровая нагрузка
конденсатора
|
|
40,74 |
|
|
|
|
6. Отношение удельных паровых нагрузок конденсатора δ, ед. |
|
0,511 |
|
|
|
|
7. Фактор, учитывающий влияние на коэффициент теплоотдачи паровой нагрузки конденсатора Фd, ед. |
При
нагрузке
При
нагрузке
|
0,761 |
|
|
|
|
8. Комплекс А |
Примечание. Значение dвн подставлять в миллиметрах |
0,98938 |
|
|
|
|
9. Комплекс Б |
|
0,38244 |
|
|
|
|
10. Комплекс В |
|
0 |
|
|
|
|
11. Среднее значение коэффициента теплопередачи поверхности теплообмена конденсатора К, Вт/(м2∙К) |
|
1702,25 |
|
|
|
|
12. Температура насыщения tн, оC |
Задаётся |
20 |
15 |
13 |
13,2 |
|
13. Разность теплосодержаний пара и конденсата Δhк, кДж/кг |
В первом приближении – по таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при tн |
2453,58 |
2465,42 |
2470,1 |
2469,62 |
|
14. Теплоёмкость охлаждающей воды срв, кДж/(кг∙К) |
В первом приближении может приниматься постоянной срв = 4,19 кДж/(кг∙К) |
4,19 |
4,19 |
4,19 |
4,19 |
|
15. Температура охлаждающей воды на выходе из конденсатора t2в, оC |
|
7,187 |
7,212 |
7,222 |
7,221 |
|
16. Недогрев охлаждающей воды до температуры насыщения (конечный температурный напор конденсатора) δt, оC |
|
5,924 |
5,953 |
5,964 |
5,963 |
|
17. Новое
значение температуры насыщения
|
|
13,111 |
13,165 |
13,186 |
13,184 |
|
18. Невязка расчета температуры насыщения Δ, % |
Если
невязка
|
34,443 |
12,234 |
1,432 |
0,121 |
|
19. Давление пара в паровом пространстве конденсатора рк, кПа |
По
таблицам термодинамических свойств
воды и водяного пара [2] при
|
1,509 |
1,515 |
1,517 |
1,517 |
Таблица 1.5. Поверочный тепловой расчет конденсатора по методике КТЗ
|
Наименование показателя, обозначение, единица измерения |
Метод определения |
Значение в итерациях | |||
|
1 |
2 |
3 |
4 | ||
|
1. Температура насыщения tн, оC |
Задаётся |
20 |
15 |
12 |
11,7 |
|
2. Разность теплосодержаний пара и конденсата Δhк, кДж/кг |
В первом приближении – по таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при tн |
2453,58 |
2465,42 |
2472,49 |
2473,207 |
|
3. Теплоёмкость охлаждающей воды срв, кДж/(кг∙К) |
В первом приближении может приниматься постоянной срв = 4,19 кДж/(кг∙К) |
4,19 |
4,19 |
4,19 |
4,19 |
|
4. Температура охлаждающей воды на выходе из конденсатора t2в, оC |
|
7,187 |
7,212 |
7,227 |
7,228 |
|
5. Нагрев охлаждающей воды в конденсаторе Δtв, оC |
|
5,187 |
5,212 |
5,227 |
5,228 |
|
6.
Среднелогарифмическая разность
температур теплоносителей в
конденсаторе
|
|
15,26 |
10,172 |
7,067 |
6,752 |
|
7.
Средняя температура охлаждающей
воды в конденсаторе
|
|
4,74 |
4,828 |
4,933 |
4,948 |
|
8. Коэффициент теплопроводности охлаждающей воды λв, Вт/(м∙К) |
По
таблицам термодинамических свойств
воды и водяного пара [2] при
|
0,571 |
0,572 |
0,572 |
0,572 |
|
9. Число Прандтля охлаждающей воды Prв |
По
таблицам термодинамических свойств
воды и водяного пара [2] при
|
11,54 |
11,5 |
11,46 |
11,456 |
|
10. Коэффициент динамической вязкости охлаждающей воды μв, Н∙с/м2 |
По
таблицам термодинамических свойств
воды и водяного пара [2] при
|
1,562·10-3 |
1,557·10-3 |
1,552·10-3 |
1,5515·10-3 |
|
11.
Удельный объём охлаждающей воды
|
По
таблицам термодинамических свойств
воды и водяного пара [2] при
|
0,0010001 |
0,0010001 |
0,0010001 |
0,0010001 |
|
12.
Коэффициент кинематической вязкости
охлаждающей воды
|
|
1,562·10-6 |
1,558·10-6 |
1,552·10-6 |
1,552·10-6 |
|
13. Проходное сечение трубок конденсатора для охлаждающей воды f, м2 |
|
2,774 |
2,774 |
2,774 |
2,774 |
|
14. Средняя скорость охлаждающей воды в трубках конденсатора wв, м/с |
|
1,903 |
1,903 |
1,903 |
1,903 |
|
15. Число Рейнольдса охлаждающей воды Reв |
|
31672,35 |
31758,78 |
31863,34 |
31878,9 |
|
16. Коэффициент теплопередачи с водяной стороны αв, Вт/(м2∙К) |
|
5359,72 |
5366,48 |
5374,64 |
5375,86 |
|
17. Тепловая нагрузка конденсатора Q, Вт |
|
114704865 |
115258385 |
115588907 |
115622427 |
|
18. Внутренняя поверхность теплообмена трубок конденсатора Fвн, м2 |
|
7588,2 |
7588,2 |
7588,2 |
7588,2 |
|
19. Средний диаметр трубок конденсатора dср, м |
|
0,027 |
0,027 |
0,027 |
0,027 |
|
20. Температура стенок трубок конденсатора tст, оC |
|
7,694 |
7,792 |
7,902 |
7,918 |
|
21. Температура конденсатной плёнки tпл, оC |
|
13,847 |
11,396 |
9,951 |
9,809 |
|
22. Коэффициент теплопроводности конденсатной плёнки λпл, Вт/(м∙К) |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при tпл для кипящей воды |
0,589 |
0,584 |
0,582 |
0,582 |
|
23. Коэффициент динамической вязкости конденсатной плёнки μпл, Н∙с/м2 |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при tпл для кипящей воды |
1,189·10-3 |
1,264·10-3 |
1,308·10-3 |
1,315·10-3 |
|
24.
Удельный объём конденсатной плёнки
|
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при tпл для кипящей воды |
0,00100079 |
0,00100044 |
0,0010003 |
0,0010003 |
|
25. Скрытая теплота фазового перехода r, кДж/кг |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при tн |
2453,5 |
2465,4 |
2472,5 |
2473,19 |
|
26.
Коэффициента теплопередачи по
Нуссельту
|
|
7614,02 |
8536,88 |
9721,39 |
9902,28 |
|
27. Число Нуссельта Nu |
|
362,159 |
409,052 |
467,854 |
476,792 |
|
28.
Удельный объём насыщенного пара
|
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при tн |
57,761 |
77,881 |
93,724 |
95,545 |
|
29. Средняя скорость пара в выхлопном патрубке турбины wп, м/с |
|
22,902 |
30,879 |
37,161 |
37,883 |
|
30. Комплекс П |
|
0,03308 |
0,04459 |
0,05366 |
0,0547 |
|
31.
Относительный периметр набегания
пара
на трубный пучок
|
|
0,0109 |
0,0109 |
0,0109 |
0,0109 |
|
32.
Среднее значение коэффициента
теплоотдачи при конденсации пара
в
трубном пучке
|
|
3449,1 |
3749,01 |
4066,45 |
4111,01 |
|
33. Коэффициент теплоотдачи со стороны паровоздушной смеси αсм, Вт/(м2∙К) |
|
3169,17 |
3444,73 |
3736,41 |
3777,36 |
|
34. Среднее значение коэффициента теплопередачи поверхности теплообмена конденсатора К, Вт/(м2∙К) |
|
1899,81 |
1996,52 |
2092,46 |
2105,44 |
|
35. Недогрев охлаждающей воды до температуры насыщения δt, оC |
|
5,1 |
4,777 |
4,48 |
4,44 |
|
36. Новое
значение температура насыщения
|
|
12,28 |
11,99 |
11,71 |
11,67 |
|
37. Невязка расчета температуры насыщения Δ, % |
Если
невязка
|
38,58 |
20,07 |
2,43 |
0,24 |
|
38. Давление пара в паровом пространстве конденсатора рк, кПа |
По
таблицам термодинамических свойств
воды и водяного пара [2] при
|
1,429 |
1,402 |
1,377 |
1,373 |
Таблица 1.6. Поверочный тепловой расчет конденсатора по методике УГТУ (УПИ)
|
Наименование показателя, обозначение, единица измерения |
Метод определения |
Значение в итерациях | |||
|
1 |
2 |
3 |
4 | ||
|
1. Температура насыщения tн, оC |
Задаётся |
20 |
15 |
15,3 |
|
|
2. Разность теплосодержаний пара и конденсата Δhк, кДж/кг |
В первом приближении – по таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при tн |
2453,58 |
2465,42 |
2464,7 |
|
|
3. Теплоёмкость охлаждающей воды срв, кДж/(кг∙К) |
В первом приближении может приниматься постоянной срв = 4,19 кДж/(кг∙К) |
4,19 |
4,19 |
4,19 |
|
|
4. Температура охлаждающей воды на выходе из конденсатора t2в, оC |
|
7,19 |
7,21 |
7,21 |
|
|
5. Нагрев охлаждающей воды в конденсаторе Δtв, оC |
|
5,19 |
5,21 |
5,21 |
|
|
6.
Среднелогарифмическая разность
температур теплоносителей в конденсаторе
|
|
15,26 |
10,17 |
10,48 |
|
|
7. Средняя
температура охлаждающей воды в
конденсаторе
|
|
4,74 |
4,83 |
4,82 |
|
|
8. Коэффициент теплопроводности охлаждающей воды λв, Вт/(м∙К) |
По
таблицам термодинамических свойств
воды и водяного пара [2] при
|
0,571 |
0,572 |
0,572 |
|
|
9. Число Прандтля охлаждающей воды Prв |
По
таблицам термодинамических свойств
воды и водяного пара [2] при
|
11,54 |
11,5 |
11,51 |
|
|
10. Коэффициент динамической вязкости охлаждающей воды μв, Н∙с/м2 |
По
таблицам термодинамических свойств
воды и водяного пара [2] при
|
1,562·10-3 |
1,557·10-3 |
1,558·10-3 |
|
|
11.
Удельный объём охлаждающей воды
|
По
таблицам термодинамических свойств
воды и водяного пара [2] при
|
0,0010001 |
0,0010001 |
0,0010001 |
|
|
12.
Коэффициент кинематической вязкости
охлаждающей воды
|
|
1,562·10-6 |
1,557·10-6 |
1,558·10-6 |
|
|
13. Проходное сечение трубок конденсатора для охлаждающей воды f, м2 |
|
2,774 |
2,774 |
2,774 |
|
|
14. Средняя скорость охлаждающей воды в трубках конденсатора wв, м/с |
|
1,903 |
1,903 |
1,903 |
|
|
15. Число Рейнольдса охлаждающей воды Reв |
|
31672,35 |
31758,78 |
31751,52 |
|
|
16. Коэффициента теплопередачи с водяной стороны αв, Вт/(м2∙К) |
|
5359,72 |
5366,48 |
5365,92 |
|
|
17. Тепловая нагрузка конденсатора Q, Вт |
|
114704865 |
115258385 |
115224725 |
|
|
18. Внутренняя поверхность теплообмена трубок конденсатора Fвн, м2 |
|
7588,2 |
7588,2 |
7588,2 |
|
|
19. Средний диаметр трубок конденсатора dср, м |
|
0,027 |
0,027 |
0,027 |
|
|
20. Температура стенок трубок конденсатора tст, оC |
|
7,694 |
7,792 |
7,785 |
|
|
21. Температура конденсатной плёнки tпл, оC |
|
13,847 |
11,396 |
11,542 |
|
|
22. Коэффициент теплопроводности конденсатной плёнки λпл, Вт/(м∙К) |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при tпл для кипящей воды |
0,589 |
0,584 |
0,585 |
|
|
23. Коэффициент динамической вязкости конденсатной плёнки μпл, Н∙с/м2 |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при tпл для кипящей воды |
1,189·10-3 |
1,264·10-3 |
1,259·10-3 |
|
|
24. Число Прандтля конденсатной плёнки Prпл |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при tпл для кипящей воды |
8,49 |
9,08 |
9,05 |
|
|
25. Теплоёмкость конденсатной плёнки ср пл, кДж/(кг∙К) |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при tпл для кипящей воды |
4,192 |
4,194 |
4,194 |
|
|
26.
Удельный объём конденсатной плёнки
|
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при tпл для кипящей воды |
0,00100079 |
0,00100044 |
0,001000454 |
|
|
27.
Коэффициент кинематической вязкости
конденсатной плёнки
|
|
1,19·10-6 |
1,264·10-6 |
1,26·10-6 |
|
|
28. Скрытая теплота фазового перехода r, кДж/кг |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при tн |
2453,5 |
2465,4 |
2464,68 |
|
|
29.
Коэффициента теплопередачи по
Нуссельту
|
|
7614,02 |
8536,88 |
8457,62 |
|
|
30. Число Нуссельта Nu |
|
362,16 |
409,05 |
405,08 |
|
|
31.
Удельный объём насыщенного пара
|
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при tн |
57,761 |
77,881 |
76,4806 |
|
|
32. Средняя скорость пара в выхлопном патрубке турбины wп, м/с |
|
22,902 |
30,879 |
30,324 |
|
|
33. Комплекс П |
|
0,03308 |
0,04459 |
0,04379 |
|
|
34. Фактор, учитывающий влияние на коэффициент теплоотдачи скорости течения пара, Фw |
|
0,70663 |
0,67437 |
0,67721 |
|
|
35. Фактор, учитывающий влияние на коэффициент теплоотдачи натекания конденсата, Фi |
|
1 |
1 |
1 |
|
|
36. Фактор, учитывающий влияние на коэффициент теплоотдачи содержания в паре воздуха, Фε |
|
0,95812 |
0,95812 |
0,95812 |
|
|
37. Вибрационное число Рейнольдса Reвибр |
|
42,35 |
39,87 |
40,01 |
|
|
38. Число Кутателадзе пленки конденсата Кпл |
|
47,56 |
81,55 |
78,19 |
|
|
39. Комплекс М |
|
1,02674 |
1,02316 |
1,02334 |
|
|
40. Фактор, учитывающий влияние на коэффициент теплоотдачи параметров вибрации трубок конденсатора, Фf |
|
1,20032 |
1,186 |
1,18678 |
|
|
41. Относительный периметр трубного пучка конденсатора Р |
|
3,67 |
3,67 |
3,67 |
|
|
42.
Коэффициент компактности трубного
пучка конденсатора
|
|
9,633 |
9,633 |
9,633 |
|
|
43.
Комплекс
|
|
0,00827 |
0,01115 |
0,01095 |
|
|
44. Комплекс Т |
|
0,9 |
0,86667 |
0,86928 |
|
|
45. Фактор, учитывающий влияние на коэффициент теплоотдачи компоновки трубного пучка конденсатора, ФК |
|
0,2462 |
0,28829 |
0,28553 |
|
|
46. Коэффициент теплоотдачи со стороны паровоздушной смеси αп, Вт/(м2∙К) |
|
1523,4 |
1885,97 |
1859,56 |
|
|
47. Среднее значение коэффициента теплопередачи поверхности теплообмена конденсатора К, Вт/(м2∙К) |
|
1153,07 |
1349,88 |
1336,26 |
|
|
48. Недогрев охлаждающей воды до температуры насыщения δt, оC |
|
9,766 |
8,061 |
8,163 |
|
|
49. Новое
значение температура насыщения
|
|
16,95 |
15,27 |
15,37 |
|
|
50. Невязка расчета температуры насыщения Δ, % |
Если
невязка
|
15,23 |
1,818 |
0,48 |
|
|
51. Давление пара в паровом пространстве конденсатора рк, кПа |
По
таблицам термодинамических свойств
воды и водяного пара [2] при
|
1,932 |
1,736 |
1,747 |
|



, кг/(м2∙ч)

, кг/(м2∙ч)

значение
.
значение






,оC

,
то расчёт
повторяется с п.12 при



,оC
,оC
иров
иров
иров
, м3/кг
иров
, м2/с









, м3/кг
, Вт/(м2∙К)

, м3/кг



, Вт/(м2∙К)



,оC

, то расчёт
повторяется с п.1 при



,оC
,оC
иров
иров
иров
, м3/кг
иров
, м2/с









, м3/кг
, м2/с
, Вт/(м2∙К)

, м3/кг


















,оC

,
то расчёт
повторяется с п.1 при
