ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 275
Скачиваний: 2
ственно для регенеративных и |
нерегенеративных конденсаторов: |
|
*к = |
Q - (2 -г- 4); |
i K = Г - (10 -4- 20), |
где iK — энтальпия |
конденсата, |
соответствующая давлению и темпе |
ратуре насыщения отработавшего пара, поступающего в конденсатор, кДж/кг.
Значение св можно принимать равным 4,19 кДж/кг-°С.
В соответствии с источником водоснабжения электростанции и конструкцией конденсатора значения нагрева воды At принимаются
для одноходовых |
конденсаторов — неограниченные |
источники |
водо |
||||||
снабжения — At — (4-4-6)° С; для двухходовых |
конденсаторов — уме |
||||||||
ренные источники |
водоснабжения — At = (7-f-9)° С; для трех- |
и че- |
|||||||
тырехходовых |
конденсаторов — ограниченные |
источники |
водоснаб |
||||||
жения — At = |
(Юн-12)° С. |
|
|
|
|
|
|
||
|
Расчетные значения температуры охлаждающей воды при входе в |
||||||||
конденсатор f{ |
выбираются согласно |
ГОСТ 3618—58 в зависимости |
|||||||
от географического местонахождения водного источника |
и системы |
||||||||
водоснабжения. |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Из (1-206) |
находим расход охлаждающей воды: |
|
|
|
||||
|
|
|
WK = DK(h-iK)/(cBAt). |
|
|
(1-207) |
|||
|
Отношение |
WK |
и DK называют кратностью охлаждения: |
|
|
||||
|
|
|
т = |
WJDK. |
|
|
|
|
|
|
Значение т зависит от числа ходов конденсатора и нагрева воды |
||||||||
At, обычно составляет для конденсаторов: |
|
|
|
|
|||||
|
одноходовых |
т = 80-=-120; |
двухходовых |
т = 60-4-70; |
трех- |
||||
и |
четырехходовых т = 40-4-50. |
|
|
|
|
|
|
||
|
Расчетное абсолютное давление отработавшего пара в конденсаторе |
||||||||
зависит от расчетной температуры охлаждающей воды t\ и |
кратности |
||||||||
т |
охлаждения. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Значение р2к турбостроительные заводы обычно |
принимают |
в за |
||||||
висимости от расчетной температуры |
воды ^ |
(табл. |
1-6). |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 1-6 |
||
|
|
|
Зависимость /> 2 К от температуры воды |
|
|
|
|||
|
Чрас ' |
ь |
|
|
Р2к' бар [кгс/см* |
(абс)] |
|
|
|
|
10 |
|
0,0294-е-0,0343 (0,0304-0,035) |
|
|||||
|
15 |
|
0,0392-^-0,0490 (0,0404-0,050) |
|
|||||
|
20 |
|
0,05904-0,0685 (0,0604-0,070) |
|
|||||
Уравнение теплообмена в конденсаторе между паром и охлаждаю щей водой через поверхность охлаждения и ее толщину
DK{h — k) = kFKcBAtCB, |
(1-208) |
143
где k — коэффициент |
теплопередачи от пара |
к воде, |
кДж/(м2 -ч-К); |
||
FK — поверхность охлаждения конденсатора |
с паровой |
стороны, м2 ; |
|||
Д/с р — средняя логарифмическая |
разность температур |
|
пара и воды. |
||
При расчете конденсатора значение Л/с р подсчитывается по уравне |
|||||
нию |
|
|
|
|
|
Atcp = (/* - |
t*) I In |
— = At |
In — |
, |
( L209) |
где tn — температура пара, поступающего в конденсатор; можно при нимать по i—s-диаграмме на линии насыщения (х = 1) для давления
в конденсаторе р 2 к |
или по таблицам |
насыщенного водяного пара, К; |
||||
bt = tn — t\ — температурный |
напор |
в конденсаторе, К. |
|
|
||
Поверхность охлаждения |
конденсатора, м2 , находим |
из |
(1-208): |
|||
|
|
FK = DK(i2-i«)/(kcstcp). |
|
(1-210) |
||
Коэффициент теплопередачи k зависит от многих факторов, основ |
||||||
ными из |
которых |
являются: скорость движения воды |
в |
трубках, |
||
средняя температура охлаждающей воды, диаметр трубок, |
паровая |
|||||
нагрузка |
конденсатора, число ходов конденсатора, состояние плотнос |
|||||
ти вакуумной системы, состояние охлаждающей поверхности как со стороны пара, так и со стороны воды, и др. Его значения зависят от компоновки пучка трубок и изменяются по ходу пара от первых рядов
трубок к последующим, |
т. е. для пучков трубок в различных местах |
конденсатора значения k будут различными. |
|
Отношение dK = DK/FK |
называют паровой нагрузкой конденса |
тора. |
|
Паровая нагрузка конденсатора при расчетном номинальном рас
ходе пара D™" обычно |
принимается d™w = (404-45) кг/(м2 -ч). |
||
Во |
Всесоюзном |
научно-исследовательском |
институте им. |
Ф. Э. |
Дзержинского (ВТИ) проведены большие |
экспериментальные |
|
исследования работы конденсационных устройств. В результате этих исследований профессор Л. Д. Берман применительно к современным
конструкциям |
конденсаторов составил формулу и рекомендует ее для |
||||||
определения коэффициента |
теплопередачи: |
|
|
|
|||
k = |
14600а |
i |
0.42 Т/а |
/ o r |
,в \2 |
0 d 0 z , |
(1-210') |
|
|
1 |
\Ш~ |
\ 6 Ъ — Ь) |
|
|
|
где х = |
0,12 а |
(1+0,15 tl); |
а — коэффициент, |
учитывающий |
состоя |
||
ние поверхности охлаждения конденсатора (коэффициент чистоты
конденсатора); wB |
— скорость охлаждающей воды с трубках, |
м/с; |
||
di |
— внутренний |
диаметр трубки, |
мм; t\ — температура воды, |
° С; |
Фа |
— коэффициент, учитывающий |
влияние паровой нагрузки конден |
||
сатора; Фг — коэффициент, учитывающий |
число ходов воды в конден |
||
саторе. |
|
|
|
Формула (1-210') пригодна для конденсаторов с |
хорошей |
плот |
|
ностью вакуумной системы, с латунными |
трубками для t\ ^ 35° С и |
||
wB — (0,94-3,0) м/с. Для проточного водоснабжения |
и чистой |
воды |
|
144
принимается а = 0,804-0,85; для оборотного водоснабжения и доста точной продувки системы или химической обработки воды а = 0,754- 0,80; для грязной воды при возможном образовании минеральных или органических отложений а = 0,654-0,75.
Для вновь |
проектируемых конденсаторов и паровых нагрузок, |
||
изменяющихся |
в пределах от (0,94-0,012 t\) d K 0 M до а£о м , всегда коэф |
||
фициент |
Фа |
= |
1; для паровых нагрузок меньше (0,94-0,012 if) d"°M |
величина |
Фс1 |
=8 (2—6). |
|
В приведенных соотношениях Ь = dK I [(0,9—0,012/?) dK 0 M ] .
Основные размеры конденсатора. Активная длина трубок конден сатора, равная расстоянию между трубными досками, определяется по уравнению
|
|
L = Fj{-d2n2z), |
(1-211) |
||
где пг — число |
трубок |
в одном |
ходе конденсатора; z — число ходов |
||
конденсатора (в каждом |
ходе nz |
одинаково). |
диаметрами d2ldi = |
||
Наибольшее |
применение |
находят трубки с |
|||
= 24/22 и 25/23 мм; реже |
применяются трубки |
с d2ld^ = 19/17 мм. |
|||
Для современных крупных конденсаторов применяются трубки диа
метром 30/28 мм, что уменьшает длину |
конденсатора. |
Число охлаждающих трубок в конденсаторе |
|
n^AWj^dJw,), |
(1-212) |
где WK — расход охлаждающей воды через конденсатор, м3 /с; d4 — внутренний диаметр охлаждающей трубки, м; wB = 1,5—2,5 м/с — скорость охлаждающей воды в трубках.
Общее число охлаждающих трубок
|
|
|
щ = пгг. |
|
(1-213) |
|
|
Диаметр трубной доски или эквивалентный диаметр |
(если |
доска |
|||
не |
круглая) |
|
|
|
|
|
|
|
D I P = 1,05*У'лоЫтр, |
|
(1-214) |
||
где t — шаг между охлаждающими трубками, |
мм; г;т р — коэффициент |
|||||
заполнения трубной доски (табл. 1-7). |
|
|
|
|||
Шаг между трубками при креплении трубок вальцовкой t = |
l,3d2; |
|||||
при |
сальниковом креплении |
трубок диаметром 19/17 мм t = 28,54- |
||||
35 мм и для трубок диаметром 24/22 мм и 25/23 мм t = |
314-37 |
мм. |
||||
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
1-7 |
|
|
|
Коэффициент |
заполнения трубной |
доски |
|
|
|
|
|
|
Число ходов |
|
|
|
Тип |
конденсатора |
2 |
3 |
4 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
0,654-0,72 |
0,634-0,70 0,604-0,68 |
||
С нераздельным |
потоком воды |
0,704-0,80 |
0,684-0,75 |
0,564-0,72 |
||
145
§ 1-43. Паровое и гидравлическое сопротивления конденсатора
£ Паровое сопротивление. Паровым сопротивлением называется падение давления на пути от входа паровоздушной смеси в конденса тор до места ее отсоса эжектором. Оно зависит от многих факторов: паровой нагрузки конденсатора dK; конструкции трубного пучка кон денсатора и способа разбивки трубок в нем; скорости паровоздушной смеси в межтрубном пространстве; гидродинамики потока и т. д. В конденсаторах различных конструкций паровое сопротивление из меняется в больших пределах. В конденсаторах нерегенеративного типа с большим коэффициентом заполнения трубной доски т)т р (плот
ное расположение |
трубок) паровое |
сопротивление достигает б4-8мм |
рт. ст. и более высоких значений, |
например в турбинных установках |
|
с бесподвальным |
и полуподвальным расположением конденсаторов |
|
паровое сопротивление достигает 15 мм рт. ст. (200 Н/м2 ). В современ ных конденсаторах регенеративного типа турбин большой мощности паровое сопротивление должно составлять не более 24-3 мм рт. ст.
Величину парового сопротивления (мм рт. ст.) современного регене ративного конденсатора рекомендуется определить по приближенной, экспериментально проверенной формуле ВТИ:
|
|
|
(1-215) |
где |
с — коэффициент, |
зависящий от конструкции трубного |
пучка; |
DK |
— количество пара, |
поступающего в конденсатор, кг/ч; |
vH — |
удельный объем сухого насыщенного пара при давлении в конденса торе, м3 /кг.
Коэффициент с принимается по оценке в пределах 1,2-10_ 4 -г-1,8-10~4 (меньшее значение принимается для хорошо развитого входного сече ния трубного пучка и небольшого числа рядов трубок по ходу пара).
Давление отсасываемой из конденсатора паровоздушной смеси,
бар, |
|
= р 2 к - Д р к / 750,06. |
(1-216) |
Аналитически"паровое сопротивление конденсатора вычислить не представляется возможным из-за сложных зависимостей потока паро воздушной смеси в межтрубном пространстве его пучка. Его можно определить лишь приближенно на основании экспериментальных дан ных, получаемых на однотипных конденсаторах.
Гидравлическое сопротивление. Гидравлическое сопротивление конденсатора (потери напора воды в конденсаторе) — это падение давления охлаждающей воды на пути движения ее от места поступле ния в конденсатор до слива в отводящий трубопровод.
Гидравлическое сопротивление конденсатора определяется по из вестному из гидравлики уравнению
(1-217)
146
где hi — сопротивление потоку охлаждающей воды в конденсаторных трубках, м вод. ст.; h2 — сопротивления, возникающие при входе охлаждающей воды втрубки и выходе из них, м вод. ст.;/г3 — сопро тивление течению охлаждающей воды в водяных камерах конденса
тора, включая потери |
при входе |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
и |
выходе из |
этих |
камер, |
м |
0,0370 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
вод. ст.; z — число ходов воды |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
в |
конденсаторе. |
|
|
|
|
0,0355 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Сопротивление |
/г4 |
|
|
|
0,03W |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
/ц = Хтр (L/dt)wV2, |
|
(1-218) |
0,0325 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
где Ат р — безразмерный |
коэф |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
фициент |
трения, |
зависит |
от |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
шероховатости |
трубок и харак |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
тера движения в них. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Значение Ят р принимается по |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
графику рис. 1-83. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Сопротивление h2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
/12 = 0 , 1 0 2 ^ 2 / 2 , |
(1-219) |
283 |
288 |
293 |
298 |
303 |
308 |
|||||||||
где £ i — коэффициент, |
учиты |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
вающий |
способ |
закрепления |
Рис. 1-83. |
Зависимость |
коэффици |
||||||||||||
охлаждающих |
трубок в трубной |
ента |
внутреннего |
трения |
•тр от |
||||||||||||
доске, |
принимается: |
£i = |
1,0 |
средней |
температуры |
воды |
Т\ср и |
||||||||||
при развальцовке трубок с обеих |
|
|
ее |
скорости |
wB |
|
|
||||||||||
сторон; |
t,i= |
1,5 |
при сальни |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
ковом креплении трубок |
с обеих сторон; £ t |
= |
1,25 |
при смешанном |
|||||||||||||
креплении (с одной стороны |
вальцовка, |
с |
другой — сальник). |
||||||||||||||
|
Сопротивление |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
Л3 = 0,102Шв.п/2, |
|
|
|
|
|
(1-220) |
|||||
где о»в_п |
— скорость воды во входном и выходном |
патрубках |
(обычно |
||||||||||||||
они равны). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
§ 1-44. Воздухоотсасываюшие устройства |
|
|
|
|
|||||||||||
|
Для создания и поддержания разрежения в конденсаторе необхо |
||||||||||||||||
димо отсасывать поступающий в него воздух. |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
Воздух попадает в конденсатор |
вместе с паром из котла и за счет |
|||||||||||||||
присоса |
через |
неплотности |
фланцевых |
стыков, вентилей, |
краников |
||||||||||||
и т. д., находящихся |
под вакуумом. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
Количество воздуха в питательной воде невелико, особенно в уста |
||||||||||||||||
новках |
высокого давления. Неплотность вакуумной системы оценить |
||||||||||||||||
не представляется возможным. Поэтому определить теоретически ко личество воздуха, подлежащего отсасыванию из конденсатора, также невозможно. Его можно определить только экспериментально.
147
