ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.01.2024
Просмотров: 141
Скачиваний: 4
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
3.3 Геометрические характеристики конденсатора
Наиболее часто применяются конденсационные трубки следующих диаметров / , мм/мм: 16/14; 19/17; 24/22; 25/23; 28/26; 30/28 (здесь - наружный диаметр; - внутренний диаметр). Трубки диаметром 28/26 и 30/28 находят применение в конденсаторах мощных стационарных турбин; трубки диаметром 16/14 и 19/17 применяются в малых конденсаторах стационарных турбин и в судовых конденсаторах.
На транспортных судах устанавливаются обычно двухходовые главные конденсаторы с трубками наружным диаметром 19 мм. Когда к мессе и габаритам установок предъявляются особо жесткие требования, в качестве главных применяют одноходовые конденсаторы с трубками наружным диаметром 16 мм.
Часто в одном и том же конденсаторе применяют трубки с различной толщиной стенок, при этом трубки с более толстой стенкой устанавливаются по периферии пучка, где они находятся под ударным воздействием пара, поступающего в конденсатор с большой скоростью.
Связь охлаждающей поверхности и расхода воды с числом и размерами трубок в конденсаторе можно описать зависимостями
,
,
где F – площадь охлаждающей поверхности, ; – расход охлаждающей воды, ; - наружный диаметр трубок, м; - внутренний диаметр трубок, м; L – активная длина трубок, измеряемая расстоянием между трубными досками, м; z – число трубок в одном ходе воды;
- число ходов воды; - скорость охлаждающей воды в трубках, м/с.
Взаимное расположение трубок в пучке определяется разбивкой трубной доски. Чаще всего применяется разбивка по треугольнику, которая также называется ромбической разбивкой.
Расстояние между осями соседних трубок , называемое шагом трубок, зависит от характера закрепления трубок в трубных досках. Трубки крепятся при помощи уплотнительных устройств или посредством вальцовки. Минимальный шаг в первом случае, исходя из обеспечения необходимой прочности трубной доски, принимают равным , а при вальцованных трубках . Если применяется коридорная разбивка трубок, то получается более свободный проход для паровоздушной смеси, а, следовательно, и меньшая потеря давления, чем при ромбической разбивке. Поэтому коридорная разбивка применяется обычно по периферии пучка, где проходят большие массы пара с повышенными скоростями. Площадь трубной доски, занимаемая трубками при разбивке по треугольнику, на 13 %меньше чем при коридорной разбивке. Поэтому при разбивке трубок по треугольнику получается более плотный пучок и конденсатор становится более компактным. В конденсаторах турбин большой мощности часто применяется радиальная разбивка трубок, которую рационально применять для периферийных трубок пучка с целью уменьшения потери давления в быстро движущейся паровоздушной смеси, поступившей в конденсатор.
Обычно в конденсаторах трубная доска для размещения трубок используется не полностью. Чтобы судить, насколько плотно заполнено трубками паровое пространство конденсатора, введено понятие коэффициента заполнения трубной доски, который представляет собой отношение числа установленных трубок в конденсаторе к числу трубок, которое могло бы быть установлено при полном использовании площади трубной доски, т.е.
,
где - количество трубок, размещенных в конденсаторе;
- количество трубок, которое могло бы быть размещено при полном использовании трубной доски. Если площадь трубной доски обозначить через S, тогда
= S/f ,
где f - площадка трубной доски, приходящаяся на каждую трубку.
Учитывая вышеизложенное, коэффициент заполнения трубной доски можно определить по выражению
.
Обычно при вычислении коэффициента заполнения трубной доски исходят из разбивки трубной доски по треугольнику, при которой площадка трубной доски, приходящаяся на одну трубку, составляет f = 0,866 . Тогда
0,866 . (9)
Под площадью трубной доски при вычислении понимается площадь доски, ограниченная пределами трубного пучка.
Часто вычисляют через эквивалентный диаметр трубнойдоски , под которым понимают диаметр круга, площадь которого равновелика площади трубной доски , т.е.
.
Таким образом, выражение (9)можно переписать в виде
0,866 .
Значение коэффициента находится обычно в пределах 0,5…0,7, причем меньшие значения относятся к стационарным, а большие - к судовым конденсаторам.
3.4 Алгоритм теплового расчета конденсатора
3.4.1 Задание для расчета конденсатора
Задание должно содержать следующие исходные данные:
-
расход пара в конденсатор из основной турбины , кг/c ; -
энтальпия отработавшего пара из турбины , кДж/кг ; -
расход пара в конденсатор из других источников , кг/c ; -
энтальпия пара из других источников , кДж/кг ; -
давление в конденсаторе , кПа ; -
число ходов охлаждающей воды в конденсаторе .
3.4.2 Алгоритм расчета конденсатора методом последовательных приближений
1) Количество конденсируемого пара, кг/с
+ .
-
Среднее теплосодержание конденсируемого пара, кДж/кг
= ( + )/ .
-
Температура насыщения при давлении в конденсаторе /3/, °С. -
Температура конденсата при выходе из конденсатора (для конденсатора регенеративного типа), °С
.
-
Энтальпия конденсата, кДж/кг
.
-
Количество теплоты, отданное конденсирующимся паром
охлаждающей воде, кВт
-
Нагрев охлаждающей воды в конденсаторе рекомендуется
принимать в первом приближении в зависимости от числе ходов
охлаждающей воды, °С
при ;
при .
-
Расход охлаждающей воды,
,
где и - теплоемкость и плотность охлаждающей воды (принимаются в соответствии с рекомендациями раздела 2).
9) Температура охлаждающей воды на входе в конденсатор , принимается в соответствии с рекомендациями раздела 2.
10) Температура охлаждающей воды на выходе из конденсатора, °С
+ .
11) Площадь сечения одной трубки для прохода воды,