Тепловой и гидравлический расчет водяного конденсатора паротурбинной установки (номинальная мощность ПТУ = 165 МВт)

Министерство образования и наук РФ

Санкт-Петербургский институт машиностроения

(ЛМЗ - ВТУЗ)

Кафедра турбиностроение и СА

Курсовая работа

Тепловой и гидравлический расчет водяного конденсатора ПТУ

7 вариант

                                                                                                                          работу выполнил:

                                                                                                                   студ. гр. 5103

                                                                                                                       Савчук Ф.А

                                                                                                                     работу принял:

                                                                                                                          доц. Безухов А.П.

Санкт-Петербург

2011 год

Исходные данные:

Конденсатор:     подвальный; регенеративный; двухпоточный; двухходовой

Тип станции:     ТЭС

Номинальная мощность ПТУ:       

Температура охлаждающей воды:   

Привод питательного насоса:      ЭП (электропривод)

Материал трубок конденсатора:    мнж5-1 (медные)

Схема компоновки трубного пучка:     2

Дополнительные данные:

Температура насыщения (конденсации) пара:   

Степень сухости пара на входе в конденсатор:   

Переохлаждение конденсата:    

Кратность охлаждения:   

Предварительный расчет:

1). Давление насыщения на входе в конденсатор

2). Энтальпия насыщения на входе в конденсатор влажного пара

, 

где  – энтальпия насыщения пара при степени сухости ;  

  – скрытая теплота парообразования

 ;     

  

3). Температура конденсата в конденсатосборнике

4). Нагрев охлаждающей воды в конденсаторе

где    - энтальпия конденсата в конденсатосборнике;

  - кратность охлаждения;

    - теплоемкость охлаждающей воды на входе в конденсатор при  .

5). Недогрев температуры охлаждающей воды до температуры насыщения

 

Диапазон допускаемых значений:

Полученные значения    и    удовлетворяют диапазону допускаемых значений.

Тепловой расчет конденсатора

Дополнительные данные:

 - удельный расход пара на ПТУ (кол-во пара необходимое для выработки 1кВтч электроэнергии);

 - относительное кол-во пара подводимого на регенерацию;

 - относительное кол-во сконденсированного пара, поступающего из ПНД в конденсатор;

 - относительное кол-во сконденсировавшегося пара поступающего из ТП питательного насоса в конденсатор от ;

- кол-во присасываемого воздуха в конденсаторную установку не должно превышать величины определенной по выше приведенной формуле, 

где   - коэффициенты значения которых для турбин ТЭС равны: 8 и 0,065;

 - давление за ТП питательного насоса, не учитываем, т.к. дан электропривод;

 - скорость охлаждающей воды в трубках.

Расчет:

1). Расход пара на всю турбину

2). Расход пара на конденсатор

3). Расход пара на ПНД

4). Расход пара на турбопривод

 - не рассчитывается, т.к. турбопривод отсутствует

5). Температура конденсата, который сливается из ПНД в конденсатор

6). Расход охлаждающей воды на конденсатор

где      и       

 - кратность охлаждения

7). Тепловая мощность конденсатора

8). Средняя температура охлаждающей воды

9). Определим среднелогарифмический напор между паром и охлаждающей водой

10). Коэффициент теплоотдачи для воды (от внутренней поверхности трубки к охл. воде)

11). Определим коэффициент теплоотдачи от конденсирующегося пара к наружной поверхности трубки

 - разница температуры стенки трубки и температуры насыщения пара

12). Коэффициент теплоотдачи от конденсирующегося пара к наружной поверхности трубки

13). Коэффициент теплоотдачи от конденсирующегося пара к наружной поверхности трубки

14). Коэффициент теплоотдачи для всего трубного пучка

15). Коэффициент теплоотдачи с учетом присосов воздуха

0,813012,77 = 7062.898

16). Коэффициент теплопередачи для «чистых» трубок

17). Коэффициент теплопередачи для «грязных» трубок

18). Осредненный коэффициент теплопередачи

19). Необходимая площадь теплообмена

20). Площадь поперечного сечения для прохода охл. воды

21). Количество трубок в конденсаторе

22). Длина трубок конденсатора

23). Диаметр трубной доски конденсатора

 - коэффициент использования трубной доски

24). Характерный размер конденсатора

 - удовлетворяет допустимым значениям

Гидравлический расчет

1). Потери давления, при прохождении охлаждающей через конденсатор (гидравлическое сопротивление)

2). Потери давления связанные с трением в прямых участках трубок

3). Местные потери на входе и выходе из трубок

4). Зададимся скоростью воды в циркуляционном водоводе

 

5). Потери давления охлаждающей воды в водяной камере

6). Определим диаметр патрубков отвода и подвода циркуляционной воды

7). Диаметр патрубка удаления конденсата

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

9). Давление удаляемой ПВС из конденсатора

10). Температура удаляемой ПВС

11). Парциальное давление  пара в удаляемой ПВС

12). Парциальное давление воздуха в удаляемой ПВС

13). Массовый расход удаляемой ПВС из конденсатора

14). Массовый расход пара в удаляемой ПВС

15). Относительное содержание воздуха в паре

16). Объемный расход удаляемой ПВС

17). Диаметр патрубка, по которому удаляется ПВС