Расчет 1-го и 2-го отборов
На первом этапе расчета должны быть выбраны параметры пара и воды регенеративной установки. Полученные данные будем заносить в сводную таблицу [прил. 1].
Параметры первого отбора определяются заданной температурой питательной воды tпв = 2650С. Поскольку у первого ПВД охладитель пара встроенный, эффект его применения выражается в снижении недогрева воды в подогревателе до температуры насыщения. Принимаем недогрев θп1 = 30С.
В этом случае температура насыщения пара из первого отбора в корпусе подогревателя должна быть равна : tп1 = tпв + θп1 = 265 + 3 = 268°С, где
tпв – температура питательной воды (задается в условии).
По температуре определяется давление пара в подогревателе П1: PП1 = 5,33 МПа.
Принимая потерю давления в паропроводах отборов на ПВД равной 3%, получаем необходимое давление в патрубке первого отбора:
Pотб1 = 1,03×Рп1 =1,03×5,33=5,5 Мпа.
Зная давление, определим все остальные параметры первого отбора.
Теоретическая энтальпия в отборе: кДж/кг.
Тогда действительная:
кДж/кг,
где =0,825 - внутренний относительный КПД ЦВД,
=
= 486 кДж/кг – располагаемый теплоперепад до 1-го отбора,
=
= 401 кДж/кг – использованный теплоперепад до 1-го отбора.
Температура пара в первом отборе: °С.
Оценим давление питательной воды :
Рпв = 1,36×Р0 – = 1,36 × 23,54 – 3 / 2 = 30,5 МПа, где
ZПВД =3 – число ПВД, P0 – давление острого пара.
Определим удельную энтальпию воды за подогревателем П1, зная tпв = 2650С (по заданию):
= 1160
.
Подогреватель П2 питается паром из “холодной” нитки промперегрева, следовательно параметры пара во 2-ом отборе будут следующие:
МПа,
°С,
кДж/кг.
С учетом сопротивления линии отбора, зная давление на выхлопе ЦВД МПа найдем давление в нем, с учетом сопротивления линии отбора 3%:
.
При соответствующей температуре насыщения: tН2 = 243,8 0С;
с учетом недогрева: θ= 243,8 – 3 = 240,8 0С.
Найдем давление питательной воды на выходе из П2:
Рпв = 1,36×Р0 – = 1,36 × 23,54 – 2 / 2 = 31 МПа.
Удельная энтальпия воды за подогревателем П2: = 1056
Подогрев воды в первом подогревателе:
= 1160 – 1056 = 104
.
4. Распределение отборов
4.1. Нахождение “индифферентной” точки
Индифферентный перепад определяется из выражения:
, где
, при
кДж/кг;
a1 и a2 - количество отбираемого пара в долях от расхода пара в голову турбины.
Для нахождения “индифферентной” точки необходимо определить абсолютный внутренний КПД ЦВД турбины:
С учетом принятых упрощений принимаем: aпв = 1,025.
Уравнение теплового баланса для подогревателя П1:
tдр1 = 240,8 + 10 = 250,8°C.
Зная давление в подогревателе можно найти: hдр.п1 = 1090 кДж/кг.
Рис 1. Параметры пара и воды в подогревателе П1.
Зная hдр.п1 и hотб1 можно определить теплоту отданную паром в подогревателе при его конденсации: кДж/кг;
.
Ориентировочно принимается = 0,107. Далее в расчете методом последовательных приближений a2 будет уточнена. Тогда имеем:
кДж/кг.
Теперь определяем:
кДж/кг.
Энтальпия пара в индифферентной точке:
hинд = кДж/кг.
Для определения параметров пара в индифферентной точке используем h-S диаграмму: Pинд = 2,39 МПа, tинд = 498,8 0С.
Температура насыщения при давлении в «индифферентном» отборе: tн.инд = 221,6 °С.
Учитывая недогрев, получаем условную температуру питательной воды за “индифферентным” подогревателем: 218,6 °С.
С учетом давления питательной воды за индифферентным подогревателем Pпв.инд = 31,5 МПа, энтальпия воды за ним составит hпв.инд = 947,3 кДж/кг.