Расчет давления в конденсаторе при заданной температуре охлаждающей воды

На основании уравнений теплового баланса и теплопередачи, записанные для конденсатора, определяем температуру конденсата из выражения:

(13)

где, tк – температура пара и конденсата в конденсаторе, °С;

tов1 – температура охлаждающей воды на входе в конденсатор, задана, °С;

r – скрытая теплота конденсации, кДж/кг. В диапазоне возможных изме-

нений давлений в конденсаторе по причине частичных нагрузок и изменений

температура воды на входе, допустимо считать эту величину постоянной и

равной, примерно, 2400 кДж/кг;

m – кратность охлаждения в конденсаторе, m=Gов/Dк. Если величину m

нельзя получить из справочных данных, то задаем значение этой величины

для НН – m = 48¸40;

Ср – теплоемкость воды, 4,19 кДж/кг×К;

dк – паровая нагрузка конденсатора. dк = Dк/Fк;

Fк – площадь поверхности теплообмена, м2;

К – средний коэффициент теплопередачи в конденсаторе, кВт/м2×К.

Наиболее распространенной в настоящее время зависимостью для определения среднего коэффициента теплопередачи в конденсаторе является эмпирическая формула Л.Д. Бермана, составленная на основании испытаний промышленных конденсаторов и учитывающая влияние различных факторов.

(14)

здесь, a - коэффициент чистоты трубок. a = 0,6 - 0,85, для чистых труб

a = 0,85. В нашем случае ТУ проработала некоторое время, поэтому трубки

нельзя считать чистыми. Рекомендуется в расчетах принимать а=0,8;

dвн – внутренний диаметр трубок конденсатора, м;

x = 0,12×a×(1+0,15×t_ов1) – эмпирический коэффициент, зависящий от tов1 и а;

dk =Dk/Fk – паровая нагрузка конденсатора, кг/(с×м2)

b = 0,52 – 7,2× d_k

w_ов1 – скорость охлаждающей воды в трубках конденсатора на одном хо-

де определяется по формуле:

(15)

Оптимальное значение скорости воды в конденсаторе находится в диапазоне значений wов1 = 1,5 ¸ 2,5 м/с.

Здесь, vов – удельный объем охлаждающей воды, м3/кг;

nтр1 – число трубок одного хода конденсатора, шт;

Фz – множитель, учитывающий влияние числа ходов воды Z в конденсаторе.

(16)

здесь, Z – число ходов охлаждающей воды в конденсаторе;

При расчете в Excel К_ср в конденсаторе воспользуемся макросом:

kkond(a, dвн, Dk, m, tов1, Fk, n, z) (17)

kkond – средний коэффициент теплопередачи в конденсаторе, кВт/м2×К;

а – коэффициент чистоты трубок, а=0,8;

Dк – расход пара в конденсатор (на 1 конденсатор), кг/с;

dк – паровая нагрузка конденсатора, кг/(с×м2);

m – кратность охлаждения, кг/кг;

tов1 – температура охлаждающей воды на входе в конденсатор, °С;

N/Nном – величина частичной нагрузки;

Fк –площадь поверхности охлаждения конденсатора, м2;

n – число охлаждающих трубок в конденсаторе, шт;

Z – число ходов охлаждающей воды в конденсаторе.

Узнав температуру пара и конденсата в конденсаторе, можно с помощью WSP найти и давление в конденсаторе.

tk = 29.1 °С;

Pk = 4.05кПа.

Дальше можна определить параметры пара на входе в ЦCД при НН и ЧН. Давление на входе в ЦCД определяется по формуле:

Р_цнд= Р_{спп вых}· (1-dP_{тракта2})=Р_{спп вых}· (0,98…0,99) (20)

Принимая что энтальпия на выходе из СПП равна энтальпии на входе в ЦСД можна определить остальные параметры пара на входе в ЦСД при ЧН.

Дальше дейтсвуем по аналогии з ЦВД.

Таблица 1.10Параметры пара в камерах отборов ЦCД при НН

Параметры пара:	P, МПа	t,°C	h, кДж/кг	x	s, кДж/кг*К
Вход ЦCД	1.09	249,82	2964,286	пп	6,928
IVотбор	0,582	154,84	2803,879	пп	6,928
V отбор	0,312	132,0256	2705,126	0,99001	6,928

С помощью макроса для Excel расчитаем давления в камерах отборов при частичной нагрузке:

pi0(p00отб, pz0, pzi, S00, S0, N/Nном, δ) (21)

Дальше определяем параметры пара при идеальном процессе расширения пара при частичной нагрузке.

Таблица 1.11Параметры пара в камерах отборов ЦCД при ЧН в идеальном процессе расширения

Параметры пара:	Pид, МПа	tид,°C	hид, кДж/кг	xид	sид, кДж/кг*К
Вход ЦCД	0,843		2964,29	пп	7.043
IVотбор	0,454			пп	7.043
V отбор	0,243			0,997	7.043