Смекни!
smekni.com

Тепловая схема энергоблока (стр. 10 из 14)


где Gк = 340,69 кг/с – расход конденсата

Vк = 0,00101 м3/кг – удельный объем конденсата при его температуре tк=45°С.

n =

n = 7286

При шахматном расположении отверстий с шагом S1 = S2 = 2,5d = 0,02 м необходимая площадь тарелки составит:

F = n· S1 · S2 · sin 60°(3.7)

F = 7286·0,022·0,866

F = 2,52 м2

Из конструктивных соображений принимаем, что ширина струйного пучка первого отсека на входе и выходе потока пара одинакова и равна Lвх=Lвых=4 м.

Предварительно принимаем, что нагрев конденсата в первом струйном отсеке составит 6,08°С. Тогда температура конденсата на входе во второй отсек равна t2=45+6,08=51,08°С (энтальпия h2 = 213,52 кДж/кг).

Количество сконденсированного пара в первом отсеке в этом случае составит:

Дп1 =

(3.8)

где G = 340,69 кг/с – расход конденсата

h2 = 213,52 кДж/кг – энтальпия конденсата на входе во второй отсек.

hвх8 = 130,6 кДж/кг – энтальпия конденсата на входе,

hп8 = 2512 кДж/кг – энтальпия пара.

Дп1 =

Дп1 = 12,29 кг/с

Скорость пара на входе в струйный отсек:

vп вх =

(3.9)

где u" = 11,482 м3/кг – удельный объем пара,

Дп1 = 12,29 кг/с – сконденсированный пар в первом отсеке.

Дв1 = 0,0005·Gк

Дв1 = 0,0005·340,69

Дв1 = 0,17 кг/с

l1= 0,38 м – расстояние между тарелками,

hвх = 4 м – ширина струйного пучка первого отсека на входе.

vп вх =

vп вх = 94,12 м/с

Скорость пара на выходе из отсека:

vп вх =

(3.10)

где Дв1 = 0,17 кг/с

u" = 11,482 м3/кг – удельный объем пара,

l1= 0,38 м – расстояние между тарелками,

Lвых = 4 м – ширина струйного пучка первого отсека на выходе,

vп вых = 1,284 м/с

Средняя скорость пара в струйном отсеке:


vп ср =

(3.11)

где vп вх = 94,12 м/с – скорость пара на выходе в струйный отсек,

vп вых = 1,284 м/с – скорость пара на выходе из отсека,

vп ср =

vп ср = 21,617 м/с

С учетом опыта эксплуатации принимаем, что расход воздуха в первом отсеке составляет 0,0055 кг/с. Тогда расход паровоздушной смеси на входе в отсек Дсм вх = Дп1 + Дв1 + 0,0055 = 12,19+0,17+0,0055=12,4695 кг/с, а на выходе из отсека Дсм вых = Дв1 + 0,0055 =0,1755 кг/с.

Относительное содержание неконденсирующихся газов в паровоздушной смеси на входе и выходе из отсека будет равно:

Пвх =

(3.12)

где Gвозд = 0,0055 кг/с – расход воздуха в первом отсеке,

Дсм вх = 12,4655 кг/с – расход паровоздушной смеси на входе в отсек.

Пвх =

Пвх = 0,000441

Пвых =

(3.13)

где Дсм возд = Дсм вых = 0,1755 кг/с

Пвых =

Пвых = 0,031339

Среднее относительное содержание неконденсирующихся газов:

Пср =

(3.14)

где Пвых = 0,031339

Пвх = 0,000441

Пср =

Пср = 0,00725

При значении tвх = 45°С число Рr = 3,925, а коэффициент поверхностного натяжения s = 68,77·10-4 кг/м = 0,00688 кг/м

Находим значение t2 из уравнения:

lg

(3.15)

где l = 0,38 м – длина струй,

d = 0,008 м – диаметр отверстий в тарелке,

П =

где vп = 21,617 м/с – скорость пара,

vв = 0,94 м/с – скорость истечения воды из отверстий,

Pr = 3,31 – число Прандтля,

s = 669,55·10-4 = 0,06696 кг/м – поверхностное натяжение,

rп = 985,65 кг/м3 – плотность пара,

tн = 56°С – температура насыщения пара,

t1 = 45°С – температура конденсата в начале струи,

t2 - температура конденсата в конце струи, °С.

lg

t2 = 51,1°С, что весьма близко к принятому ранее значению.

Расход конденсата, поступающего во второй отсек:

Gк2 = Gк + Дп1 (3.16)

где Gк = 340,69 кг/с – расход конденсата,

Дп1 = 12,29 кг/с – сконденсировавшийся пар в первом отсеке.

Gк2 = 340,69 + 12,29

Gк2 = 352,98 кг/с.

Скорость истечения воды из отверстий второй тарелки при высоте подпора 0,065 м.

vв2 = а·

(3.17)

vв2 = 0,6·

vв2 = 0,678 м/с

Число отверстий в тарелке:

n =

(3.18)

где Gк2 = 352,98 кг/с – расход конденсата, поступающего во второй отсек.

Vк = 0,00101 м2/кг – удельный объем конденсата,

d = 0,008 м – диаметр отверстий,

vв2 = 0,678 м/с – скорость истечения воды из отверстий второй тарелки.

n =

n = 10466

Необходимая площадь тарелки составит:

F2 = n· S1 · S2 · sin 60° (3.19)

F2 = 10466·0,022·0,866

F2 = 3,626 м2

Предварительно принимаем подогрев основного конденсата во втором отсеке равным 10°С. Тогда температура конденсата в конце второго отсека tк2=tк1+Dtк2 = 51,1+10=61,1°С (энтальпия конденсата hк2=255,5 кДж/кг и Dhк2=42 кДж/кг).

Количество пара, сконденсированного в отсеке:

Дп2 =

(3.20)

где Gк2 = 352,98 кг/с – расход конденсата, поступающего во второй отсек,

Dhк2 = 42 кДж/кг – разность энтальпий,

hп = 2512 кДж/кг – энтальпия пара,

hк2 = 255,5 кДж/кг – энтальпия конденсата.

Дп2 =

Дп2 = 6,57 кг/с

В соответствии с рекомендациями расход пара на выходе из отсека следует принимать равным 30% расхода пара в первый отсек, то есть


Д вых п2= 0,3 Д вх п1 (3.21)

где Д вх п1 = 12,29 кг/с – сконденсировавшийся пар в первом отсеке.

vвых п2 =

vвых п2 = 23,52 м/с

Средняя скорость в отсеке:

vср п2 =

(3.22)

где

= 45,296 м/с – скорость пара на входе,

= 23,52 м/с – скорость пара на выходе.

vср п2 =

vср п2 = 33,227 м/с.

По формуле находим расчетное значение tк2:

lg

(3.23)

где Pr = 3,31 – число Прандтля,

s = 675,283·10-4 кг/м2 – поверхностное натяжение конденсата,

rп = 975,6 кг/м3 – плотность пара,

v

= 33,227 м/с – средняя скорость пара в отсеке,

vв = 0,678 м/с – скорость воды,

d = 0,008 м – диаметр отверстий,

l = 0,5 м – расстояние между тарелками,

tн = 56°С – температура насыщения,

tк1 = 51,1°С – температура конденсата в первом отсеке.

Д вых п2= 0,3·12,29

Д вых п2= 3,687 кг/с

Расход пара на входе в отсек:

Д

= Д вых п2+ Дп2 (3.24)

где Дп2 = 6,57 кг/с – пар, сконденсировавшийся в отсеке,

Д

= 3,687 + 6,57

Д

= 10,257 кг/с

Скорость пара при ширине струйного пучка на входе hвх2 = 5,2 м.

v

=
(3.25)

где Д

= 10,257 кг/с

u" = 11,482 м3/кг – удельный объем,

l2 = 0,5 м – расстояние между тарелками,

hвх2 = 5,2 м

v

=

v

= 45,296 м/с

Ширина струйного пучка на выходе пара из отсека равна 3,6 м. Тогда скорость пара на выходе из отсека:


=
(3.26)

где Д вых п2= 3,687 кг/с – расход пара на выходе из отсека,

u" = 11,482 м3/кг – удельный объем,

l2 = 0,5 м – расстояние между тарелками.

Значение отношения П для второго и третьего отсеков может быть принято равным 1.