3.Расчёт подогревателя высокого давления

ПВ-1550-380-70

3.1.Исходные данные

Таблица 3.1

Наименование	Обозначение	Размерность	Значение
Параметры греющего пара	Рп tп hп		6.153 343 3019.4
Расход пара на подогреватель	Dп		17.75
Расход питательной воды	Dпв		282.894
Параметры питательной воды на входе в подогреватель	Pвх tвх hвх		33,45 246.35 1072.4
Параметры питательной воды на выходе из подогревателя	Pвых hвых tвых		33.3 1191.2 272
КПД подогревателя	η	-	0.995
Параметры конденсата пара на выходе из зоны охладителя дренажа (ОД)			1116.4 256.35
Энтальпия пара, поступающая в конвективную поверхность	h''п		2786.1
Энтальпия пара за конвективной поверхностью	h'п		1205.8
Недогрев	ν	-	2

3.2. Тепловой расчет пвд

Результатом теплового расчета является определение площади теплообмена и подогревателя. В данном разделе определяется передаваемое количество теплоты для каждой зоны подогревателя высокого давления, значения коэффициентов теплопередачи и среднелогарифмических температурных напоров. По найденным температурам теплоносителей в каждой зоне ПВД строиться t,F диаграмма.

Зададимся следующими величинами:

Расход питательной воды в зону ОД: . [1]

Коэффициент, учитывающий потери теплоты в окружающую среду .

3.2.1. Составление уравнений материального и теплового баланса.

Составляем уравнение теплового баланса и находим энтальпию питательной воды на выходе из зоны ОД.

по и определяем .

Составляем уравнение материального баланса и находим используя [3] параметры питательной воды на входе в зону СП:

по и определяем .

Зададимся значением температуры пара на входе в зону СП, принимая остаточный перегрев пара [1]:

Составляем уравнение теплового баланса и находим энтальпию питательной воды на выходе из зоны СП.

по и используя [3] определяем .

Расход питательной воды в зону ОП:

Решаем уравнение теплового баланса и находим энтальпию питательной воды на выходе из зоны ОП:

по и используя [3] определяем .

Тепловая нагрузка по соответствующим поверхностям нагрева составит:

Тогда суммарный тепловой поток на подогреватель составит:

.

3.2.2. Расчет зоны собственно подогревателя

Расчет зоны собственно подогревателя будем производить используя [4]. Считаем, что спирали в зоне СП одноплоскостные, теплопередача осуществляется при конденсации, греющий пар равномерно распределяется по высоте зоны СП.

Рассчитаем среднелогарифмический температурный напор для зоны СП:

Расчет теплоотдачи от пленки конденсата к стенке труб, нахождение

Примем среднюю температуру питательной воды в зоне СП:

В первом приближении оценим среднюю температуру стенки труб:

Далее после проведения ряда итерационных расчетов по итогам полного расчета зоны СП уточняем среднюю температуру стенки труб. Итоговое значение составит: .

Тогда средний температурный напор в слое пленки конденсата составит:

Следовательно, средняя температура пленки конденсата составит:

Используя [3] определим параметры конденсата пара при температуре насыщения

Для введения поправки на изменение температуры в слое пленки конденсата определим используя [3] параметры пленки конденсата при температурах пленки и стенки, и давлении пара на входе в зону конденсации ПВД (на выходе из пароохладителя) .

При температуре пленки:

При температуре стенки:

Используя [3] определим значение энтальпии и плотности пара поступающего в зону СП по и

Удельная теплота конденсации пара в зоне конденсации ПВД:

Тогда эффективная удельная теплота конденсации пара с коррекцией на перегрев пара составит:

Значение расчетного комплекса [4] с учетом значения ускорения свободного падания и значения наружного диаметра труб спиралей составляет:

Значение коэффициента теплоотдачи от пленки конденсата к стенке труб [4] с учетом поправок на горизонтальное расположение труб [1] , на шероховатость и загрязнение труб из углеродистой стали Ст20 [2] составляет:

Дополнительно введена температурная поправка, учитывающая изменение свойств конденсата по толщине пленки [4]:

Примем число спиральных труб между перегородками для отвода конденсата [1], а число плоскостей спирали [4]. Тогда приведенное количество спиральных плоскостей труб в одной секции между двух соседних перегородок [2] составит:

Средний коэффициент теплоотдачи от пленки конденсата к стенке труб [4] составит: