Предварительный расчет конденсатора

1. Исходные данные

Конденсатор:

Подвальный;

Регенеративный;

Двухпоточный;

Двухходовой.

Тип станции: ТЭС Привод питательного насоса: ТП Материал трубок конденсатора: ЛМш68−0.05

Тип (схема) компоновки трубного пучка конденсатора: 2

Номинальная электрическая мощность ПТУ:

Температура охлаждающей воды на входе:

2. Предварительный расчёт

2.1 Дополнительные данные

1. Температура насыщения (конденсации) пара:

Где — температура охлаждающей воды на входе в конденсатор.

2. Степень сухости на входе в конденсатор:

3. Переохлаждение конденсата:

4. Кратность охлаждения (большее значение кратности охлаждения конденсатора соответствует меньшему значению температуры охлаждающей воды на входе в него):

2.2 Расчёт

1. Давление пара на входе в конденсатор (определяется по таблицам теплофизических свойств воды и водяного пара для пара):

2. Энтальпия насыщения пара при (определяется по таблицам теплофизических свойств воды и водяного пара для пара):

3. Скрытая теплота парообразования (определяется по таблицам теплофизических свойств воды и водяного пара для пара):

4. Энтальпия пара на входе в конденсатор:

5. Температура конденсата в конденсатосборнике:

6. Энтальпия конденсата в конденсатосборнике (определяется по таблицам теплофизических свойств воды и водяного пара для воды):

7. Изобарная теплоёмкость охлаждающей воды (определяется по таблицам теплофизических свойств воды и водяного пара для воды):

8. Нагрев охлаждающей воды в конденсаторе (должен находиться в диапазоне):

9. Недогрев охлаждающей воды на выходе до температуры насыщения (должен находиться в диапазоне):

3. Тепловой расчёт

3.1 Дополнительные данные

1. Удельный расход пара на ПТУ (количество пара необходимое для выработки электроэнергии):

2. Относительное количество пара подводимого на регенерацию:

3. Относительное количество сконденсировавшегося пара поступающего из подогревателей низкого давления в конденсатор от :

4. Относительное количество сконденсировавшегося пара поступающего из турбопривода питательного насоса в конденсатор от :

5. Количество присасываемого воздуха в конденсационную установку:

Где для ТЭС ;

;

— номинальная электрическая мощность ПТУ.

6. Разница между температурами конденсата из дренажа ПНД сливаемого в конденсатор и питательной воды на входе в ПНД или на выходе из конденсатора:

7. Давление за турбоприводом питательного насоса:

8. Скорость охлаждающей воды в трубках (материал трубок ЛМш68−0.05):

9. Количество трубок отводимых под воздухоохладитель (в процентах от всех трубок):

10. Скорость пара на входе в конденсатор:

11. Скорость пара на входе в первый ряд трубок:

12. Число рядов труб в пучке:

13. Термическое сопротивление загрязнения:

14. Число патрубков для отвода конденсата:

15. Скорость воды в патрубках для отвода конденсата:

16. Число патрубков для отвода паровоздушной смеси:

17. Скорость смеси в патрубках для отвода паровоздушной смеси:

3.2 Расчёт

1. Расход пара на входе в турбину:

2. Расход пара на входе в конденсатор:

2. Расход конденсатана ПНД:

4. Расход пара на турбопривод:

5. Температура конденсата, сливаемого из ПНД:

6. Энтальпия конденсата, сливаемого из ПНД (определяется по таблицам теплофизических свойств воды и водяного пара для воды):

7. Энтальпия пара на выходе из турбопривода (определяется по таблицам теплофизических свойств воды и водяного пара для пара):

8. Расход охлаждающей воды:

Где — энтальпия пара на входе в конденсатор;

— энтальпия конденсата в конденсатосборнике;

— энтальпия охлаждающей воды на входе в конденсатор (определяется по таблицам теплофизических свойств воды и водяного пара для воды);

— температура охлаждающей воды на входе в конденсатор;

— энтальпия охлаждающей воды на выходе из конденсатора (определяется по таблицам теплофизических свойств воды и водяного пара для воды);

— температура охлаждающей воды на выходе из конденсатора;

— недогрев охлаждающей воды на выходе до температуры насыщения.

9. Тепловая мощность конденсатора:

10. Средняя температура охлаждающей воды:

11. Среднелогарифмический температурный напор:

Определение коэффициента теплоотдачи от внутренней поверхности стенки трубки к охлаждающей воде

12. Наружный диаметр трубок:

13. Толщина стенки трубок:

14. Внутренний диаметр трубок:

15. Теплофизические свойства охлаждающей воды:

a. Удельный объём:

b. Плотность:

c. Динамическая вязкость:

d. Кинематическая вязкость:

e. Изобарная теплоёмкость:

f. Коэффициент теплопроводности:

16. Критерий Рейнольдса:

17. Критерий Прандтля:

18. Критерий Нуссельта:

19. Коэффициент теплопередачи от внутренней поверхности стенки трубке к охлаждающей воде:

Определение коэффициента теплоотдачи от конденсирующегося пара к наружной поверхности трубного пучка

20. Температура насыщения пара:

21. Температура стенки трубки:

22. Теплофизические свойства пара (конденсата):

a. Удельный объём:

b. Плотность:

c. Динамическая вязкость:

d. Кинематическая вязкость:

e. Коэффициент теплопроводности:

теплоотдача конденсатор паровоздушный охлаждающий

23. Коэффициент A:

24.

25. Коэффициент теплоотдачи от неподвижного пара к одиночной горизонтальной трубке:

26. Коэффициент теплоотдачи от неподвижного пара к одиночной горизонтальной трубке с учётом поправки на изменение теплофизических свойств:

Где

27. Коэффициент теплоотдачи от конденсирующегося парадвижущегося с заданной скорость к первому ряду трубок

28. Коэффициент теплоотдачи от конденсирующегося пара ко всему трубному пучку:

29. Коэффициент теплоотдачи с учётом поправки на присосы воздуха:

Определение коэффициента теплопроводности

Для цилиндрической стенки коэффициент теплопроводности определяется по формуле Где и — коэффициенты теплоотдачи от трубки к охлаждающей воде и от пара к трубке соответственно;

и — наружный и внутренний диаметры трубки соответственно;

— коэффициент теплопроводности материала трубки.

Так как отношение, то коэффициент теплопроводности можно вычислить по формуле для плоской стенки Где — толщина стенки трубки.

30. Коэффициент теплопередачи без учёта загрязнения:

Где — коэффициент теплопроводности латуни.

31. Коэффициент теплопередачи с учётом загрязнения:

32. Средний коэффициент теплопередачи:

33. Площадь теплообменного аппарата:

34. Площадь прохода охлаждающей воды:

35. Количество трубок:

Где — число ходов.

36. Диаметр трубной доски:

Где — коэффициент использования трубной доски.

37. Длина трубок:

Компактность теплообменного аппарата (должна находиться в диапазоне):

4. Гидравлический расчёт

4.1 Потери давления при прохождении охлаждающей воды через конденсатор (гидравлические потери)

1. Коэффициент гидравлического сопротивления:

Где — критерий Рейнольдса для охлаждающей воды.

2. Потери давления на трение:

Гдедлина трубок;

— внутренний диаметр трубок;

— плотность охлаждающей воды;

— скоростьохлаждающей воды в трубках.

3. Местные потери давления:

Где — коэффициент местных потерь.

4. Скорость циркуляционной воды в патрубках:

5. Число патрубков циркуляционной воды в патрубках:

6. Местные потери давления в водяной камере:

7. Гидравлическое сопротивление конденсатора (потери напора):

8. Диаметр потрубка циркуляционной воды:

Где — расход охлаждающей воды.

9. Диаметр патрубка, через который удаляется конденсат:

Где — расход пара на входе в конденсатор;

— расход конденсата на ПНД;

— расход пара на турбопривод;

— плотность конденсата;

— скорость воды в патрубках для отвода конденсата;

— число патрубков для отвода конденсата.

4.2 Потери давления при прохождении пара через трубный пучок конденсатора (паровое сопротивление)

10. Паровое сопротивление:

Где — удельный объём пара;

— скорость пара на входе в первый ряд трубок.

11. Давление паровоздушной смеси удаляемой из конденсатора:

Где — давление пара на входе в конденсатор.

5. Расчёт удаляемой паровоздушной смеси

1. Температура паровоздушной смеси:

Где — температура охлаждающей воды на входе в конденсатор.

2. Парциальное давление удаляемого пара:

3. Парциальное давление удаляемого воздуха:

Где — давление паровоздушной смеси удаляемой из конденсатора.

4. Расход удаляемойпаровоздушной смеси:

Где — количество присасываемого воздуха в конденсационную установку.

5. Расход пара в удаляемой паровоздушной смеси:

6. Относительно содержание воздуха в конденсаторе на входе:

Где — расход пара на входе в конденсатор;

7. Относительно содержание воздуха в конденсаторе на входе:

8. Объёмный расход удаляемой паровоздушной смеси:

Где — газовая постоянная воздуха;

— температура воздуха;

9. Диаметр патрубка, через который удаляется паровоздушная смесь:

Где — число патрубков для отвода паровоздушной смеси;

— скорость смеси в патрубках для отвода паровоздушной смеси