Курсовая работа : Тепловой расчет вертикального подогревателя низкого давления 


Полнотекстовый поиск по базе:

Главная >> Курсовая работа >> Промышленность, производство


Тепловой расчет вертикального подогревателя низкого давления




Министерство образования и науки РФ

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

Иркутский Государственный Технический Университет

Кафедра теплоэнергетики

Курсовая работа по дисциплине

Тепломассoобмен (ТОТ ч.2)

Тепловой расчет вертикального подогревателя низкого давления

Иркутск 2009

Содержание

  1. Введение

  2. Задание

  3. Тепловой расчет вертикального подогревателя питательной воды низкого давления

  4. Первое приближение

  5. Второе приближение

  6. Третье приближение

  7. Четвертое приближение

  8. Определение диаметра барабана

  9. Дополнительное задание

  10. Список литературы

  1. Ведение

Назначение регенеративных подогревателей питательной воды низкого давления и подогревателей сетевой воды – использование в качестве греющей среды пара промежуточных отборов турбин для снижения потерь теплоты в конденсаторах и повышения термического КПД тепловых электрических станций и ТЭЦ.

На отечественных турбоустановках используются, главным образом, поверхностные подогреватели питательной воды вертикального типа. Один из таких подогревателей (ПН-700-29-7-1) представлен на рис. 1. Маркировка подогревателей отражает следующие данные: буквенное обозначение – назначение аппарата (ПН – подогреватель питательной воды низкого давления), первое число – площадь поверхности теплообмена (700 м2), второе и третье числа – соответственно давление воды в трубах и пара в корпусе аппарата, четвертое число – модификация аппарата (1). В качестве греющей среды используется перегретый пар промежуточных отборов турбин. В некоторых случаях, при высокой максимальной температуре пара в подогревателях, предусмотрен специальный отсек для охлаждения перегретого пара (ОП). В этом отсеке, площадь поверхности теплообмена, которого обычно не превышает 10-15% от всей поверхности теплообмена, пар охлаждается до температуры, превышающей температуру насыщения на 10-15 °С. Большая часть подогревателей состоит только из одной секции теплообмена – зоны конденсации пара (КП), где происходит охлаждение пара и его полная конденсация на наружной поверхности вертикальных труб, внутри которых движется нагреваемая питательная вода. Внутри трубной системы 4 установлены поперечные перегородки 5 для организации многоходового перекрестного движения пара.

Вода (основной конденсат) поступает по патрубку А в водяную камеру 1, которая имеет перегородки для организации многоходового движения воды. Число ходов воды в U-образных трубках 4 ПНД обычно – четыре или шесть. Концы трубок завальцованы в трубной доске 2, которая жестко прикреплена к корпусу 3 и подвешена на своде водяной камеры с помощью анкерных болтов.

Подогретая питательная вода выходит из водяной камеры по патрубку Б (на рис 1. он показан в створе с патрубком А). Пар поступает в подогреватель по патрубку В. Давление пара в ПНД не должно превышать на ТЭС 0,98 МПа, а на АЭС – 1,57 МПа, нагреваемого конденсата на ТЭС – 3,14 МПа, а на АЭС – 4,12 МПа. Трубная система 4 набирается из U – образных трубок диаметром 16х1 мм. Внутри корпуса установлены промежуточные перегородки 5 для организации поперечного многоходового движения пара. На рис 1. показан также патрубок Д для поступления дренажа из других ПНД. В расчетах по данной работе теплообмен при смешивании конденсатов не рассматривается.

2. Задание

Условие. Питательная вода при давлении с расходом и скоростью подается в подогреватель низкого давления (ПНД) с температурой и, совершив по латунным трубам(латуньЛ68,, диаметр 16х1 мм) m ходов, выходит из аппарата с температурой . Греющей средой является перегретый пар с давлением и температурой , который проходит в межтрубном пространстве и конденсируется на наружной поверхности труб.

Определить. Площадь поверхности теплообмена подогревателя, количество и длину труб, диаметр корпуса аппарата. Теплопотери с наружной поверхности подогревателя принять равными 1% теплоты, отдаваемой паром . Исходные данные для расчета приведены в таблице 1.

Вариант

Греющая среда – пар

Нагреваемая среда – питательная вода

ДЗ

, МПа

, °С

, МПа

, кг/с

,м/с

, °С

, °С

m

7

0,8

300

2,6

208,3

1,9

135

165

4

1

  1. Тепловой расчет вертикального подогревателя питательной воды низкого давления

Определение мощности теплового потока:

При

Тепловой поток отдаваемый паром:

,

где =0,99 т.к. потери тепла 1%

Средний температурный напор:

Определение количества труб в пучке:

При

  1. Первое приближение

Пусть коэффициент теплоотдачи k=3000

Рассчитать площадь поверхности теплообмена:

Рассчитать длину труб:

  1. Второе приближение

Теплоотдача при вынужденном течении жидкости внутри труб

При

При

При

Графо-аналитический метод расчета.

При - кинематическая вязкость конденсата

- теплопроводность конденсата

- плотность конденсата

- плотность водяного пара

- теплота парообразования водяного пара

Зависимость температурных напоров от плотности теплового потока

30

40

50

60

4,92

7,22

9,72

12,39

0,305

0,407

0,509

0,61

2,298

3,063

3,83

4,595

7,523

10,685

14,059

17,595

Определение частных температурных напоров

Определение температур поверхностей труб:

Рассчитываем площадь поверхности теплообмена:

Рассчитаем длину труб:

  1. Третье приближение

Переход от ламинарного к турбулентному режиму стекания пленки определяется по величине приведенной длинны Z:

При

Z>2300

Рассчитаем коэффициент теплоотдачи при комбинированном течении пленки конденсата по трубе:

При:

Определяем коэффициент теплопередачи:

Уточнение плотности теплового потока:

Рассчитываем площадь поверхности теплообмена:

Рассчитаем длину труб:

  1. Четвертое приближение

При

Z>2300

Рассчитаем коэффициент теплоотдачи при комбинированном течении пленки конденсата по трубе:

При:

Определяем коэффициент теплопередачи:

Уточнение плотности теплового потока:

Рассчитываем площадь поверхности теплообмена:

Рассчитаем длину труб:

Определение погрешности:

Третье приближение:

Четвертое приближение:

  1. Определение диаметра барабана

Площадь поперечного сечения пучка:

Где:

Данные теплового расчета ПНД

7742,47

  1. Дополнительное задание

Определить, как изменится площадь поверхности теплообмена и длина труб l, если при неизменных расходе воды, количестве труб и других данных вода будет совершать только один ход.

Количество труб в одном ходе:

, так как если все параметры неизменны, то изменится только скорость

Число Рейнольдса:

При

При

При

Определяем коэффициент теплопередачи:

Уточнение плотности теплового потока:

Рассчитываем площадь поверхности теплообмена:

Рассчитаем длину труб:

626,94/364,4=1,72

4,015/2,334=1,72

Вывод: При неизменных расходе воды, количестве труб и других параметров когда вода будет совершать только один ход, в результате уменьшения скорости воды интенсивность теплоотдачи уменьшится, вследствие этого происходит увеличение площади поверхности F теплообмена и длины труб l увеличатся в 1,72 раза. Что ведет к увеличению размеров теплообменника.

Список используемой литературы

  1. Авчухов В.В., Паюсте Б.Я.. Заказчик по процессам тепломассаобмена/ Авчухов В.В., Паюсте Б.Я.. – М.: Энергоатомиздат, 1986. – 144 с.

  2. Александров А.А., Григорьев Б.А. Таблицы теплофизических своиств воды и водяного пара: справочник/ Александров А.А., Григорьев Б.А. – М.: Издательство МЭИ, 199. – 168 с.

  3. Домрачеев Б.П., Корнеев В.В. Тепловой конструктивный расчет подогревателя питательной воды высокого давления: метод. Указания по выполнению курсовой работы/ Домрачеев Б.П., Корнеев В.В. – Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 1997.- 32 с.

  4. Исаченко В.П. [и др.]. Теплопередача/ Исаченко В.П. [и др.]. – М.: Энергоиздат, 1981. – 416 с.

  5. Краснощеков Е.А., Сукомел А.С. Задачник по теплопередаче/ Краснощеков Е.А., Сукомел А.С. – М.: Энергия, 1980 – 288 с.

  6. Назмеев Ю.Г., Лавыгин В.М.. Теплообменные аппараты тепловых электрических станций/ Назмеев Ю.Г., Лавыгин В.М.. - М.: Энергоатомиздат, 1998. – 285 с.

  7. промышленная энергетика и теплотехника: справочник/ под ред. В.А. Григорьева и В.М. Зорина. – М.: Энергоиздат, 1983. – 552 с.

  8. Рыжкин В.Я. Тепловые электрические станции/ Рыжкин В.Я. – М.: Энергоиздат, 1987. –328 с.

  9. Тепловые и атомные электрические станции: справочник/ под ред. В.А. Григорьева и В.М. Зорина. – М.: Энергоиздат, 1982. – 624 с.

  10. Тепло – и массообмен. Теплотехнический эксперимент: справочник/ под ред. В.А. Григорьева и В.М. Зорина. – М.: Энергоиздат, 1982. – 552 с.

Похожие работы:

  • Влияние схем включения подогревателей энергоблока на тепловую эффективность подогрева

    Курсовая работа >> Физика
    ... проведены расчеты тепловой, гидравлический и механический расчеты подогревателя низкого давления. В индивидуальном задании рассмотрены вопросы замены одного подогревателей низкого давления смешивающего ...
  • Тепловой и конструктивный расчет секционного водо-водяного подогревателя теплосети

    Курсовая работа >> Промышленность, производство
    ... атмосферном давлении, недостатками – громоздкость аппаратуры, обусловленная низкой ... аппараты могут быть вертикальными и горизонтальными. Вертикальные аппараты имеют ... тепловой расчет с определением поверхности нагрева и количества секций. Данные подогревателя ...
  • Расчет теплообменников

    Лабораторная работа >> Промышленность, производство
    ... тепловой и конструктивный расчет отопительного пароводяного подогревателя ... подогревателя и снижение коэффициента теплопередачи при низких ... 1,56 Потерю давления в подогревателе определяем с ... характеристики вертикальных пароводяных подогревателей Типоразмер ...
  • Расчет трехкорпусной выпарной установки непрерывного действия

    Курсовая работа >> Промышленность, производство
    ... третьего) корпуса пар с низким давлением отводится в барометрический конденсатор смешения ... расчет выпарной установки Цель расчета выпарной установки – расчет ... – тепловая нагрузка подогревателя, Вт определяется из теплового баланса ... собой вертикальные или ...
  • Расчет котла ТВГ-8М

    Курсовая работа >> Промышленность, производство
    ... ЭКОНОМАЙЗЕР, ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ, АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ, КОЭФФИЦИЕНТ ... широко используется теплота низкого и среднего потенциала ... в вертикальную шахту. В верхней части вертикальной шахты ... давление, Па Каталожное давление ... деаэрации воды, подогреватели сетевой воды ...
  • Расчет печи и процессов горения

    Курсовая работа >> Промышленность, производство
    ... коррозию, промышленные подогреватели воздуха иногда ... низких давлениях. Высокая первоначальная стоимость и значительные тепловые ... отраслях промышленности. 2. Расчет печи 2.1 Расчет процесса горения топлива ... верхней и нижней труб вертикального ряда до пола ...
  • Расчет ректификационной колонны для разделения смеси ацетон-вода с ситчатыми тарелками

    Курсовая работа >> Промышленность, производство
    ... 6.1 Расчет к. п. д. тарелок 6.2 Расчет числа тарелок 7. Тепловой расчет установки ... при более низком давлении. Атмосферное давление принимают при ... колонна представляет собой вертикальный цилиндр с контактными ... пара; б) в подогревателе исходной смеси Всего: ...
  • ГРЭС 1500 Мвт

    Реферат >> Технология
    ... подогреватели) низкого давления, ПВД и в деаэратор. Конденсат из подогревателей обычно большей частью сливается в предыдущий подогреватель с более низкой ... давления и температуры пара. 3.Расчет тепловой ... штабелеукладчик. Центральная вертикальная колонна и ...
  • Проект ТЭЦ на 4 турбиы К-800

    Реферат >> Технология
    ... Подп Дата 2.9 РАСЧЕТ ПОДОГРЕВАТЕДЕЙ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ Схема включения подогревателей низкого давления ПНД-4 ПНД ... расчетом; 2) тепловыми деформациями корпуса тур­бины и неравномерным тепловым ... перемещений подшипников в вертикальной и горизонтальной плоскостях. ...
  • Парогазовые установки

    Дипломная работа >> Промышленность, производство
    ... состав данной ПГУ включен подогреватель низкого давления (ПНД) для подогрева ... барабанного типа выполнен газоплотным, вертикальным, с принудительной циркуляцией рабочего ... режимах. Основные результаты расчета тепловой схемы парогазовой установки с ...