 |
 |
 |
|
|||||||||
|
 | |||||||||||
|
 |
||||||||
|
МЕНЮ
|
БОЛЬШАЯ ЛЕНИНГРАДСКАЯ БИБЛИОТЕКА - РЕФЕРАТЫ - Промышленные тепломассообменные процессы и аппаратыПромышленные тепломассообменные процессы и аппаратыФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ Брянский государственный технический университет Кафедра "ПРОМЫШЛЕННАЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА" Курсовой проект по дисциплине:"Промышленные тепломассообменные процессы и аппараты"Выполнил студентгр.05-ПТЭТитмошенко О.С. Проверил Соченов В.Н. Брянск 2008Содержание 1. Расчет расходов и параметров теплоносителей в системе регенеративного подогрева ПТ-135-130 1.1 Принципиальная тепловая схема системы регенеративного подогрева ПТ-135-130 1.2 Параметры турбины ПТ-135-130 и параметры пара в отборах 1.3 Определение параметров греющего пара на входе в подогреватели 1.4 Определение параметров питательной воды 1.5 Определение расходов воды и греющего пара на подогреватели из уравнений теплового баланса 2. Расчет подогревателя ПВД-7 2.1 Схема и тепловой баланс ПВД-7 2.2 Геометрические характеристики поверхности теплообмена ПВД-7 2.3 Тепловой расчет ПВД-73. Расчет пикового сетевого подогревателя3.1 Схема и тепловой баланс подогревателя3.2 Гидравлический расчётСписок использованной литературы 1. Расчет расходов и параметров теплоносителей в системе регенеративного подогрева ПТ-135-1301.1 Принципиальная тепловая схема системы регенеративного подогрева ПТ-135-1301.2 Параметры турбины ПТ-135-130 и параметры пара в отборах- номинальная мощность - 135 МВт;- давление свежего пара - 12,75МПа;- температура свежего пара - 555°С;- давление отработавшего пара - 3,43 кПа;- номинальный расход пара - 760 т/ч; - температура питательной воды - 230°С.Таблица 1
По таблицам водяного пара определяем для всех подогревателей схемы: - энтальпию греющего пара на входе в подогреватель hi по давлению пара pi и температуре пара в отборе для ПВД-8 при и t8=349°C энтальпия равна h8=3189 кДж/кг, и т.д;- температуру насыщения пара ts при pi для ПВД-8 при p8=3.1683МПа, ts8=236,9°С и т.д;- энтальпию насыщенного пара hs?? и энтальпию конденсата hs? при той же температуре для ПВД-8 при ts8=236,9°С hs??=2801 кДж/кг и hs?=1023 кДж/кг и т.д.;Результаты приведены в таблице 2. Определим температуру конденсата на входе в линию регенеративного подогрева по давлению отработавшего пара pк=3.43 кПа: при pк=3.43 кПа ts=27°С.Таким образом, в системе регенеративного подогрева температура питательной воды повышается от ts=27°С до tд=167,2°С в линии низкого давления, включая деаэратор Д, и от tд=167,2°С до tвд=234,9°С - в линии высокого давления.Следует отметить, что нагрев воды в деаэраторе составляет 19,3°С, что является несколько завышенным.Таблица 2 Параметры пара в системе регенерации ПТУ ПТ-135-130
, откуда .ПНД-5 ПНД-5 - это деаэратор. Он не рассчитывается. ПНД-4 Линия ПНД - однопоточная. Расход питательной воды через ПНД-4: Gвд=Gк - ?GкПВД, так как каскадный слив конденсата из линий ПВД производится в деаэратор, и расход уменьшен на величину этого слива. Линия ПНД - однопоточная.ТогдаGвд = 760 - (33,14+29,01+35,32)=662,53т/ч. Конденсат сливается при температуре tк=t?вд+10=122,4+10=132,4°С. Энтальпия конденсата при tк=177,2°С, hк=751,1 кДж/кг. Уравнение баланса:.ПНД-3В ПНД-3 сливается конденсат из ПНД-4 в количестве Gк4. Температура слива из ПНД-3 должна быть tк=t?вд+10=89,5+10=99,5°С. Энтальпия конденсата при tк=99,5°С, hк=419,1 кДж/кг. Уравнение баланса:,,.ПНД-2Конденсат сливается при температуре tк=t?вд+10=55,9+10=65,9°С. Энтальпия конденсата при tк=65,9°С, hк=275,9 кДж/кг. Уравнение баланса:, отсюда,.ПНД-1 Конденсат сливается при температуре tк=t?вд+10=27+10=37°С. Энтальпия конденсата при tк=37°С, hк=155 кДж/кг. Уравнение баланса:, отсюда , 2. Расчет подогревателя ПВД-72.1 Схема и тепловой баланс ПВД-7Конструкция ПВД-7 принята вертикально-разборной с поверхностью нагрева из спиральных труб, соединенных с системой коллекторов. Подогреватель имеет встроенные в общий корпус зоны ОП и КП. Схема подогревателя приведена на рисунке 1.Рисунок 1 Схема ПВД-7Температурная схема ПВД-7 приведена на рисунке 2. Рисунок 2 Температурная схема ПВД-7Зона ОП размещена над трубным пучком зоны КП в отдельном кожухе. Кожухи, охватывающие пучки спиральных труб, и соединенные последовательно перепускные коробы в соответствии с принципиальными схемами потоков перегретого пара и конденсата, позволяют выполнить многоходовое движение греющей среды в межтрубном пространстве перпендикулярно плоскостям спиральных труб. Соединение трубных пучков зон по питательной воде выполнено параллельным, при четырехколлекторной компоновке ПВД поверхности нагрева расположены в четырех вертикальных колоннах спиральных труб.Поверхность нагрева подогревателей составляют двухплоскостные спиральные трубы. Спирали навиваются из труб диаметром 32х5 мм из материала Ст20. К верхней части коллекторов подключены трубопроводы для выпуска воздуха при заполнении трубной системы питательной водой. Предусмотрен дренаж из корпусов и трубных систем.На корпусе ПВД имеется фланцевый разъем с мембранным уплотнением, а на съемной части корпуса приварены специальные монтажные штуцеры для строповки при подъеме корпуса. Определим тепловые потоки в зонах ПВД-7: Тепловой поток в зоне ОП составляет более 5%Qкп, значит расчет этой зоны необходим. Тепловой поток в зоне ОК составляет менее 5%Qкп, значит расчет этой зоны не нужен.Рассчитаем нагрев воды в зонах, предполагая, что через них проходит полный расход питательной воды Gвд=760т/ч:Становится очевидной нерациональность решения: поверхность в зоне ОП практически не нагревает воду (но должна пропускать полный расход воды Gвд и содержать большое число спиралей). Общепринятым является перепуск основной части воды в обход зоны ОП.Расход воды через зону ОП подбирается из условий:1. Заданный теплосъем Qоп реализуется при температурных напорах не менее 10°С.2. Скорость воды в элементах подогревателей не превышающая 2 м/с.В первом приближении принимаем нагрев воды в зоне ОП ?tвд, равным 12°С.Тогда расход в зоне ОП:Температурный напор в зоне ОП (противоток): Найдем ориентировочно число спиралей в зонах, принимая скорость воды в трубах wвд=2м/с(при dвн=22мм):Число колонн в ПВД принимается равным N=4 чтобы обеспечить приемлемую высоту теплообменника. Принимаем n кратным 12: nкп=276; nоп=60.2.2 Геометрические характеристики поверхности теплообмена ПВД-7Результаты расчета геометрических характеристик поверхности теплообмена представлены в таблице 4.Таблица 4 Геометрические характеристики поверхности теплообмена
Расчет зоны КП 1. Средний логарифмический температурный напор2. Средняя температура питательной воды3. Удельный объем питательной воды ?вд=0,0011635м3/кг;- коэффициент динамической вязкости ?вд=133,9·10-6 Па·с;- коэффициент теплопроводности питательной воды ?вд=0,660 Вт/м·град;- число Прандтля питательной воды Prвд=0,92.4. Скорость питательной воды в трубахwвд > 2, значит нужно увеличить число труб в зоне до nкп=336, тогда5. Число Рейнольдса для питательной воды 6. Коэффициент теплоотдачи от стенки к питательной воде7. Термическое сопротивление со стороны питательной воды 8. Температура стенки9. Средняя температура конденсата10. Температурный напор "пар-стенка" 11. При tк=212,7°С коэффициент А равен 198,5.12. Коэффициент теплоотдачи от греющей среды к стенке для верхнего ряда13. Средний коэффициент теплоотдачи в пучке , здесь n=42 - число плоскостей спиралей по ходу пара. Число труб в зоне КП принято nкп=336; число труб в ходе nкп/4=336/4=84; число плоскостей 84/2=42 (для четырехколонного ПВД).В итоге14. Термическое сопротивление со стороны греющей среды 15. Коэффициент теплопередачи (Rст=1,298·10-4 м2·град/Вт)16. Расчетная поверхность Имеющаяся поверхность в зоне КП Fкп=nкп·Fн=336·1,51=507м2 близка к расчетной.17. Температура стенки что практически совпадает с принятым tст=209,9°С.Расчёт зоны ОП 1. Средняя температура питательной воды2. Теплофизические свойства воды при 3. Скорость питательной воды в трубах4. Число Re для воды 5. Коэффициент теплоотдачи со стороны питательной воды6. Термическое сопротивление со стороны питательной воды7. Температурный напор8. Средняя температура греющей среды9. Тепловые свойства пара при 10. Скорость пара11. Число Рейнольдса с греющей паровой стороны12. Коэффициент теплоотдачи с паровой стороны13. Термическое сопротивление14. Коэффициент теплопередачи15. Расчётная поверхность 16. Имеющаяся поверхностьПоверхности не хватает, увеличиваем nоп с 60 до 120, тогда- расчётная поверхность; - поверхность, реализуемая в зоне ОП. Итак, общее число спиральных труб подогревателя ПВД-7:При шаге отверстий 0,072м общая высота одной колонны 17,2м, а при четырех колонной компоновке 4,32м, с учетом промежутков между зонами и необходимых дополнительных объемов высота возрастает до 5…5,5м, что приемлемо.Общая поверхность теплообмена подогревателя:По каталогу [1] выбираем наиболее приемлемый подогреватель высокого давления: ПВ-760-230-14.Гидравлический расчёт ПВД-7В спиралях КП: В спиралях ОП: (так как число рядов труб вдоль коллектора больше 15).(так как для стали-20 ).Тогда: 3. Расчёт пикового сетевого подогревателя3.1 Схема и тепловой баланс подогревателя1. Исполнение подогревателя - вертикальный с трубной системой из прямых латунных труб диаметром 23?4мм(из латуни Л68), разбивка труб по сторонам равностороннего треугольника с шагом S=26мм.2. Число ходов по воде z=2.3. Число подводов пара - 2. Расход сетевой воды:Тепловой баланс подогревателя: Тепловой поток по сетевой воде: Принимая недогрев равным 2°С, найдём минимальную температуру насыщения пара в аппарате: По схеме установки с турбиной К-210-130 выбираем для получения греющего пара отбор №4 с параметрами пара , . Температура насыщения пара, поступающего в подогреватель, .рис.3. Температурная схема СП Расход греющего пара из отбора №4:Тепловой расчёт. 1. Принимаем скорость сетевой воды в трубках .2. Расчётное число труб на один ход водыПри 3. Общее число отверстий в трубной доске4. Диаметр разбивки трубного пучкаПринимая a=1,15 и b=0,95, получим5.Внутренний диаметр корпуса подогревателя, принимая А=0,25:Расстояние между перегородками (конструктивно).6. Теплофизические параметры сетевой воды при 7. Число Рейнольдса по сетевой воде 8. Коэффициент теплоотдачи со стороны воды9. Термическое сопротивление с водяной стороны10. Принимаем температуру стенки трубы11. Средняя температура плёнки конденсата12. Температурный напор "пар-стенка"13. Теплофизические параметры: а)конденсата при б)пара на входе в пучок при 14. Принимаем диаметр входного патрубка по пару D=1м, определим входную скорость пара(считая число подводов пара z=2)В узком сечении пучка скорость возрастает до 40…50 м/с(обычные значения в пароводяных подогревателях). Считая , рассчитываем следующие комплексыПо из таблицы берём значение А=19615.Коэффициент теплоотдачи для труб верхнего ряда С учётом скорости движущегося пара при и ,:16. Средний коэффициент теплоотдачи в пучке при и ,где n=20 - половина числа рядов труб по ходу пара.17. Термическое сопротивление с паровой стороны18. Термическое сопротивление стенки19. Коэффициент теплопередачи20. Температурный напор (пренебрегая перегревом) 21. Расчётная поверхность трубного пучка22. Длина труб в пучкеПо каталогу [1] выбираем наиболее приемлемый подогреватель сетевой воды. Аналогом может служить ПСВ-500-14-23 (с.58).3.2 Гидравлический расчётПотери напора по водяной стороне (в пучке и водяных камерах)При и коэффициент путевых потерьКоэффициенты местных сопротивлений -поворот в водяной камере -вход в пучок -выход из пучка Тогда при (в пучке) Список использованной литературы1. Теплообменное оборудование паротурбинных установок: Отраслевой каталог 20-89-09.-М.:ЦНИИТЭИТЯЖМАШ,1989,-ч.1, 110 с.; ч.2, 173 с., ил. 2. Ривкин С.Л., Александров А.А. Термодинамические параметры воды и водяного пара. - М.: Энергия, 1975. - 60 с. 3. Краснощеков Е.А., Сукомел А.С. Задачник по теплопередаче. - М.: Энергия, 1980. - 288 с. 4. Теплопередача: Учебник для вузов/ В.П. Исаченко, В.А.Осипова, А.С. Сукомел. - М.: Энергоиздат, 1981.-416с., ил. 5. Берман С.С. "Расчет теплообменных аппаратов". М.-Л. Госэнергоиздат, 1962., 240 с. с черт. и илл. 6. Теплообменные процессы и аппараты: Методические указания к курсовому проектированию для студентов специальности 100700"Промышленная теплоэнергетика".-Брянск: БГТУ, 2000.-88 с. |
РЕКЛАМА
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| БОЛЬШАЯ ЛЕНИНГРАДСКАЯ БИБЛИОТЕКА | ||
 |
© 2010 | |