Промышленные тепломассообменные процессы и аппараты (стр. 1 из 4)

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ

Брянский государственный технический университет

Кафедра "ПРОМЫШЛЕННАЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА"

Курсовой проект по дисциплине:

"Промышленные тепломассообменные процессы и аппараты"

Выполнил студент

гр.05-ПТЭ

Титмошенко О.С.

Проверил

Соченов В.Н.

Брянск 2008

Содержание

1. Расчет расходов и параметров теплоносителей в системе регенеративного подогрева ПТ-135-130

1.1 Принципиальная тепловая схема системы регенеративного подогрева ПТ-135-130

1.2 Параметры турбины ПТ-135-130 и параметры пара в отборах

1.3 Определение параметров греющего пара на входе в подогреватели

1.4 Определение параметров питательной воды

1.5 Определение расходов воды и греющего пара на подогреватели из уравнений теплового баланса

2. Расчет подогревателя ПВД-7

2.1 Схема и тепловой баланс ПВД-7

2.2 Геометрические характеристики поверхности теплообмена ПВД-7

2.3 Тепловой расчет ПВД-7

3. Расчет пикового сетевого подогревателя

3.1 Схема и тепловой баланс подогревателя

3.2 Гидравлический расчёт

Список использованной литературы

1. Расчет расходов и параметров теплоносителей в системе регенеративного подогрева ПТ-135-130

1.1 Принципиальная тепловая схема системы регенеративного подогрева ПТ-135-130

1.2 Параметры турбины ПТ-135-130 и параметры пара в отборах

- номинальная мощность – 135 МВт;

- давление свежего пара – 12,75МПа;

- температура свежего пара – 555°С;

- давление отработавшего пара – 3,43 кПа;

- номинальный расход пара – 760 т/ч;

- температура питательной воды - 230°С.

Таблица 1

№ отбора	Подогреватель	Давление, МПа	Температура, °С
I	ПВД-8	3,335	375
II	ПВД-7	2,236	325
III	ПВД-6	1,49	275
III	Деаэратор	1,07	385
IV	ПНД-4	0,5	178
V	ПНД-3	0,24	127
VI	ПНД-2	0,078	92
VII	ПНД-1	0,019	59

1.3 Определение параметров греющего пара на входе в подогреватели

Определяем параметры греющего пара на входе в подогреватели: p_i=(0.90…0.97)p_отб. Принимая потери в магистралях подвода равными 5%, получим: p_i=0.95p_отб, то есть в ПВД-8 греющий пар поступает с давлением, p₈=0.95·3,335=3,1683МПа, в ПВД-7 – с p₇=0.95·2.236=2.1242МПа и т.д.

Результаты расчета сведены в таблице 2.

Параметры греющего пара, поступающего в деаэратор(рабочее давление деаэратора) определяется ГОСТ 16.860-77. Стандартное давление в деаэраторе турбины ПТ-135-130 p_д=0,74МПа, ему соответствует температура питательной воды t_д=167,2°С.

По таблицам водяного пара определяем для всех подогревателей схемы:

- энтальпию греющего пара на входе в подогреватель h_i по давлению пара p_i и температуре пара в отборе для ПВД-8 при и t₈=349°C энтальпия равна h₈=3189 кДж/кг, и т.д;

- температуру насыщения пара t_s при p_i для ПВД-8 при p₈=3.1683МПа, t_s8=236,9°С и т.д;

- энтальпию насыщенного пара h_s´´ и энтальпию конденсата h_s´ при той же температуре для ПВД-8 при t_s8=236,9°С h_s´´=2801 кДж/кг и h_s´=1023 кДж/кг и т.д.;

Результаты приведены в таблице 2.

Определим температуру конденсата на входе в линию регенеративного подогрева по давлению отработавшего пара p_к=3.43 кПа: при p_к=3.43 кПа t_s=27°С.

Таким образом, в системе регенеративного подогрева температура питательной воды повышается от t_s=27°С до t_д=167,2°С в линии низкого давления, включая деаэратор Д, и от t_д=167,2°С до t_вд=234,9°С – в линии высокого давления.

Следует отметить, что нагрев воды в деаэраторе составляет 19,3°С, что является несколько завышенным.

Таблица 2 Параметры пара в системе регенерации ПТУ ПТ-135-130

Параметры	ПВД-8	ПВД-7	ПВД-6	Д	ПНД-4	ПНД-3	ПНД-2	ПНД-1	К
1. Давление пара в отборе pотб, МПа	3,335	2,236	1,49	1,07	0,5	0,24	0,078	0,019	-
2. Температура пара в отборе ti, °С	375	325	275	385	178	127	92	59	-
3. Давление пара на входе в ТА рi, МПа	3,1683	2,1242	1,4155	0,74	0,475	0,228	0,0741	0,0181	0,0034
4. Энтальпия пара на входе в подогреватель hi, кДж/кг	3189	3078	2984	3236	2809	2717	2663	2608	-
5. Температура насыщения пара ts, °С	236,9	215,4	195,5	167,2	149,9	124,4	91,5	57,9	27
6. Энтальпия пара на входе в зону конденсации hs΄΄, кДж/кг	2801	2799	2789	2765	2746	2712	2662	2606	-
7. Энтальпия конденсата на выходе из зоны конденсации hs΄, кДж/кг	1023	923	832	707	632	522	383	242	113,1
8. Расход пара через подогреватель Gп, т/ч	33,14	29,01	35,32	-	32,07	36,83	34,40	27,07	-

1.4 Определение параметров питательной воды

Из условия равенства нагрева воды в теплообменниках для линии низкого давления четырех ПНД, питательная вода должна нагреться от t_к=27°C до t₄ ≈ 150°C: нагрев в одном ПНД δt_i = (150–27)/4 = 30,75°C.

Для линии ПВД, где в трех ПВД питательная вода нагревается от t_д=167°С до t₈=235°C: нагрев в одном ПВД δt_i = (235-167)/3 = 22,7°С.

По заданию требуется, чтобы температура питательной воды на выходе из подогревателя была ниже температуры греющего пара t_s не более, чем на 2°С.

Тогда температура питательной воды на выходе из подогревателей определяется однозначно при известных параметрах греющего пара в отборах:

t΄΄_вд = t_s – 2°C.

Для ПВД-8: t΄΄_вд8 = 236,9 – 2 = 234,9°С, для ПВД-7: t΄΄_вд7 = 215,4 – 2 = 213,4°С и т.д. Тем самым определяется температура питательной воды на входе в следующий подогреватель, так как t΄_вд8 = t΄΄_вд7, t΄_вд7 = t΄΄_вд6 и т.д. Результаты этих вычислений представлены в таблице 3.

По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара находим энтальпии питательной воды на входе и на выходе из подогревателя.

Для ПВД-8: на выходе при t΄΄_вд8 = 234,9°С h΄΄_вд8 = 1016,9 кДж/кг, на входе при t΄_вд8 = 213,4°С h΄_вд8 = 919,9 кДж/кг.

Для ПВД-7: на выходе при t΄΄_вд7 = 234,9°С h΄΄_вд7 = 919,9 кДж/кг, на входе при t΄_вд7 = 213,4°С h΄_вд7 = 831,9 кДж/кг.

Результаты сведены в таблицу 3. Следует проверить выполнение условий о предельных значениях δt в одном подогревателе.

Давление питательной воды в линии ПВД определяется давлением в котле и обеспечивается питательными насосами, то есть p_ПВД = p_пит ≈ (1,45…1,55)p₀, где p₀ – давление пара перед турбиной.

P_ПВД ≈ 1,5p₀ = 1,5 · 12,75 = 19,125 МПа.

Принимаем p_ПВД = 20 МПа.

Давление питательной воды в линии ПНД обеспечивается конденсатными насосами и равно для турбины ПТ-135-130 p_к = 1,5 МПа, т.е. p_к ≈ 2p_д, где p_д – давление в деаэраторе.

Таблица 3 Параметры питательной воды в системе регенерации ПТУ ПТ-135-130

Параметры	ПВД-8	ПВД-7	ПВД-6	Д	ПНД-4	ПНД-3	ПНД-2	ПНД-1	К
1. Давление воды р, МПа	20	20	20	-	1,6	1,6	1,6	1,6	0,0034
2. Расход воды Gвд, т/ч	760	760	760	-	662,53	593,63	559,23	532,16	532,16
3. Температура воды на входе в теплообменник t΄вд, °С	213,4	193,5	167,2	147,9	122,4	89,5	55,9	27	-
4. Энтальпия воды на входе в теплообменник h΄вд, кДж/кг	919,9	831,9	718,0	-	514,8	375,9	235,2	114,5	-
5. Температура воды на выходе из зоны конденсации t΄΄вд, °С	234,9	213,4	193,5	167,2	147,9	122,4	89,5	55,9	27
6. Энтальпия воды на выходе из зоны конденсации h΄΄вд, кДж/кг	1016,9	919,9	831,9	-	623,8	514,8	375,9	235,2	113,1

1.5 Определение расходов воды и греющего пара на подогреватели из уравнений теплового баланса

ПВД-8