Файл: Тепловой расчет поверхностного.doc

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:

  1. расход пара в конденсатор из основной турбины , кг/c ;

  2. энтальпия отработавшего пара из турбины , кДж/кг ;

  3. расход пара в конденсатор из других источников , кг/c ;

  4. энтальпия пара из других источников , кДж/кг ;

  5. давление в конденсаторе , кПа ;

  6. число ходов охлаждающей воды в конденсаторе .



3.4.2 Алгоритм расчета конденсатора методом последовательных приближений

1) Количество конденсируемого пара, кг/с

+ .

  1. Среднее теплосодержание конденсируемого пара, кДж/кг

= ( + )/ .

  1. Температура насыщения при давлении в конденсаторе /3/, °С.

  2. Температура конденсата при выходе из конденсатора (для конденсатора регенеративного типа), °С


.

  1. Энтальпия конденсата, кДж/кг

.

  1. Количество теплоты, отданное конденсирующимся паром
    охлаждающей воде, кВт



  1. Нагрев охлаждающей воды в конденсаторе рекомендуется
    принимать в первом приближении в зависимости от числе ходов
    охлаждающей воды, °С

при ;

при .

  1. 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,