- •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 , кг/(м2∙ч) |
46,51 |
|
|
| |
4. Удельная паровая нагрузка конденсатора в заданном режиме dк, кг/(м2∙ч) |
20,81 |
|
|
| |
5. Граничная удельная паровая нагрузка конденсатора , кг/(м2∙ч) |
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 значение. При нагрузке значение |
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 ,оC |
13,111 |
13,165 |
13,186 |
13,184 | |
18. Невязка расчета температуры насыщения Δ, % |
Если невязка , то расчёт повторяется с п.12 при |
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 ,оC |
15,26 |
10,172 |
7,067 |
6,752 | |
7. Средняя температура охлаждающей воды в конденсаторе ,оC |
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 иров |
0,571 |
0,572 |
0,572 |
0,572 |
9. Число Прандтля охлаждающей воды Prв |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при иров |
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 иров |
1,562·10-3 |
1,557·10-3 |
1,552·10-3 |
1,5515·10-3 |
11. Удельный объём охлаждающей воды , м3/кг |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при иров |
0,0010001 |
0,0010001 |
0,0010001 |
0,0010001 |
12. Коэффициент кинематической вязкости охлаждающей воды , м2/с |
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 , м3/кг |
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 , Вт/(м2∙К) |
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 , м3/кг |
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 , Вт/(м2∙К) |
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 ,оC |
12,28 |
11,99 |
11,71 |
11,67 | |
37. Невязка расчета температуры насыщения Δ, % |
Если невязка , то расчёт повторяется с п.1 при |
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 ,оC |
15,26 |
10,17 |
10,48 |
| |
7. Средняя температура охлаждающей воды в конденсаторе ,оC |
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 иров |
0,571 |
0,572 |
0,572 |
|
9. Число Прандтля охлаждающей воды Prв |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при иров |
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 иров |
1,562·10-3 |
1,557·10-3 |
1,558·10-3 |
|
11. Удельный объём охлаждающей воды , м3/кг |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при иров |
0,0010001 |
0,0010001 |
0,0010001 |
|
12. Коэффициент кинематической вязкости охлаждающей воды , м2/с |
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 , м3/кг |
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 , м2/с |
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 , Вт/(м2∙К) |
7614,02 |
8536,88 |
8457,62 |
| |
30. Число Нуссельта Nu |
362,16 |
409,05 |
405,08 |
| |
31. Удельный объём насыщенного пара , м3/кг |
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 ,оC |
16,95 |
15,27 |
15,37 |
| |
50. Невязка расчета температуры насыщения Δ, % |
Если невязка , то расчёт повторяется с п.1 при |
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 |
|