- •Пояснительная записка к курсовой работе по курсу «Тепломеханическое и вспомогательное оборудование тэс»
- •Раздел 1. Поверочный тепловой расчет конденсатора заданной конструкции Задание
- •Расчет показателей
- •Раздел 2. Проверка результатов расчета с использованием эвм и расчет характеристик конденсатора на переменный режим
- •Раздел 3. Исследовательская часть
- •Библиографический список
Расчет показателей
Расчет по каждой из методик выполнен в табличном виде (табл. 1.4–1.6). Алгоритмы расчета приняты по данным [1].
Таблица 1.4. Поверочный тепловой расчет конденсатора по методике ВТИ
Наименование показателя, обозначение, единица измерения |
Метод определения |
Значение в итерациях | |||
1 |
2 |
3 |
4 | ||
1. Проходное сечение трубок конденсатора для охлаждающей воды f, м2 |
2,774 |
|
|
| |
2. Средняя скорость охлаждающей воды в трубках конденсатора wв, м/с |
2,003 |
|
|
| |
3. Номинальная удельная паровая нагрузка конденсатора , кг/(м2∙ч) |
46,5116 |
|
|
| |
4. Удельная паровая нагрузка конденсатора в заданном режиме dк, кг/(м2∙ч) |
46,5116 |
|
|
| |
5. Граничная удельная паровая нагрузка конденсатора , кг/(м2∙ч) |
33,4883 |
|
|
| |
6. Отношение удельных паровых нагрузок конденсатора δ, ед. |
1,39 |
|
|
| |
7. Фактор, учитывающий влияние на коэффициент теплоотдачи паровой нагрузки конденсатора Фd, ед. |
При нагрузке значение. При нагрузке значение |
1 |
|
|
|
8. Комплекс А |
Примечание. Значение dвн подставлять в миллиметрах |
0,9914 |
|
|
|
9. Комплекс Б |
0,07 |
|
|
| |
10. Комплекс В |
0 |
|
|
| |
11. Среднее значение коэффициента теплопередачи поверхности теплообмена конденсатора К, Вт/(м2∙К) |
3376,236 |
|
|
| |
12. Температура насыщения tн, оC |
Задаётся |
20 |
30 |
30,5 |
30,7 |
13. Разность теплосодержаний пара и конденсата Δhк, кДж/кг |
В первом приближении – по таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при tн |
2453,58 |
2429,85 |
2428,66 |
2428,184 |
14. Теплоёмкость охлаждающей воды срв, кДж/(кг∙К) |
В первом приближении может приниматься постоянной срв = 4,19 кДж/(кг∙К) |
4,19 |
4,19 |
4,19 |
4,19 |
15. Температура охлаждающей воды на выходе из конденсатора t2в, оC |
26,01 |
25,91 |
25,903 |
25,9 | |
16. Недогрев охлаждающей воды до температуры насыщения (конечный температурный напор конденсатора) δt, оC |
4,851 |
4,804 |
4,802 |
4,8 | |
17. Новое значение температуры насыщения ,оC |
30,8657 |
30,712 |
30,705 |
30,701 | |
18. Невязка расчета температуры насыщения Δ, % |
Если невязка , то расчёт повторяется с п.12 при |
54,33 |
2,37 |
0,67 |
0,005 |
19. Давление пара в паровом пространстве конденсатора рк, кПа |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при |
4,4626 |
4,4237 |
4,422 |
4,421 |
Таблица 1.5. Поверочный тепловой расчет конденсатора по методике КТЗ
Наименование показателя, обозначение, единица измерения |
Метод определения |
Значение в итерациях | |||
1 |
2 |
3 |
4 | ||
1. Температура насыщения tн, оC |
Задаётся |
30 |
33 |
34 |
|
2. Разность теплосодержаний пара и конденсата Δhк, кДж/кг |
В первом приближении – по таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при tн |
2429,85 |
2422,71 |
2420,33 |
|
3. Теплоёмкость охлаждающей воды срв, кДж/(кг∙К) |
В первом приближении может приниматься постоянной срв = 4,19 кДж/(кг∙К) |
4,19 |
4,19 |
4,19 |
|
4. Температура охлаждающей воды на выходе из конденсатора t2в, оC |
25,91 |
25,88 |
25,87 |
| |
5. Нагрев охлаждающей воды в конденсаторе Δtв, оC |
10,91 |
10,88 |
10,87 |
| |
6. Среднелогарифмическая разность температур теплоносителей в конденсаторе ,оC |
8,397 |
11,73 |
12,81 |
| |
7. Средняя температура охлаждающей воды в конденсаторе ,оC |
21,603 |
21,27 |
21,19 |
| |
8. Коэффициент теплопроводности охлаждающей воды λв, Вт/(м∙К) |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при иров |
0,602 |
0,601 |
0,601 |
|
9. Число Прандтля охлаждающей воды Prв |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при иров |
6,738 |
6,791 |
6,803 |
|
10. Коэффициент динамической вязкости охлаждающей воды μв, Н∙с/м2 |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при иров |
0,969·10-3 |
0,976·10-3 |
0,977·10-3 |
|
11. Удельный объём охлаждающей воды , м3/кг |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при иров |
0,00100222 |
0,00100215 |
0,00100214 |
|
12. Коэффициент кинематической вязкости охлаждающей воды , м2/с |
0,971·10-6 |
0,978·10-6 |
0,979·10-6 |
| |
13. Проходное сечение трубок конденсатора для охлаждающей воды f, м2 |
2,774 |
2,774 |
2,774 |
| |
14. Средняя скорость охлаждающей воды в трубках конденсатора wв, м/с |
2,003 |
2,003 |
2,003 |
| |
15. Число Рейнольдса охлаждающей воды Reв |
53603,54 |
53229,05 |
53146,77 |
| |
16. Коэффициент теплопередачи с водяной стороны αв, Вт/(м2∙К) |
6935,92 |
6912,75 |
6907,65 |
| |
17. Тепловая нагрузка конденсатора Q, Вт |
253919325 |
253173195 |
252924485 |
| |
18. Внутренняя поверхность теплообмена трубок конденсатора Fвн, м2 |
7588,2 |
7588,2 |
7588,2 |
| |
19. Средний диаметр трубок конденсатора dср, м |
0,027 |
0,027 |
0,027 |
| |
20. Температура стенок трубок конденсатора tст, оC |
26,724 |
26,388 |
26,312 |
| |
21. Температура конденсатной плёнки tпл, оC |
28,362 |
29,694 |
30,156 |
| |
22. Коэффициент теплопроводности конденсатной плёнки λпл, Вт/(м∙К) |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при tпл для кипящей воды |
0,612 |
0,614 |
0,615 |
|
23. Коэффициент динамической вязкости конденсатной плёнки μпл, Н∙с/м2 |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при tпл для кипящей воды |
0,830·10-3 |
0,803·10-3 |
0,795·10-3 |
|
24. Удельный объём конденсатной плёнки , м3/кг |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при tпл для кипящей воды |
0,00100395 |
0,00100434 |
0,00100446 |
|
25. Скрытая теплота фазового перехода r, кДж/кг |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при tн |
2429,8 |
2422,7 |
2420,3 |
|
26. Коэффициента теплопередачи по Нуссельту , Вт/(м2∙К) |
11893,84 |
10078,34 |
9736,45 |
| |
27. Число Нуссельта Nu |
543,83 |
459,28 |
443,2 |
| |
28. Удельный объём насыщенного пара , м3/кг |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при tн |
32,882 |
28,001 |
26,562 |
|
29. Средняя скорость пара в выхлопном патрубке турбины wп, м/с |
29,143 |
24,817 |
23,541 |
| |
30. Комплекс П |
0,0944 |
0,08 |
0,0763 |
| |
31. Относительный периметр набегания пара на трубный пучок |
0,0109 |
0,0109 |
0,0109 |
| |
32. Среднее значение коэффициента теплоотдачи при конденсации пара в трубном пучке , Вт/(м2∙К) |
4882,81 |
4430,65 |
4334,4 |
| |
33. Коэффициент теплоотдачи со стороны паровоздушной смеси αсм, Вт/(м2∙К) |
4486,51 |
4071,06 |
3982,62 |
| |
34. Среднее значение коэффициента теплопередачи поверхности теплообмена конденсатора К, Вт/(м2∙К) |
|
2576,95 |
2431,18 |
2398,7 |
|
35. Недогрев охлаждающей воды до температуры насыщения δt, оC |
7,418 |
8,072 |
8,227 |
| |
36. Новое значение температура насыщения ,оC |
33,33 |
33,948 |
34,092 |
| |
37. Невязка расчета температуры насыщения Δ, % |
Если невязка , то расчёт повторяется с п.1 при |
11,09 |
2,87 |
0,27 |
|
38. Давление пара в паровом пространстве конденсатора рк, кПа |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при |
5,13 |
5,309 |
5,352 |
|
Таблица 1.6. Поверочный тепловой расчет конденсатора по методике УГТУ (УПИ)
Наименование показателя, обозначение, единица измерения |
Метод определения |
Значение в итерациях | |||
1 |
2 |
3 |
4 | ||
1. Температура насыщения tн, оC |
Задаётся |
47 |
38 |
35 |
34 |
2. Разность теплосодержаний пара и конденсата Δhк, кДж/кг |
В первом приближении – по таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при tн |
2389,2 |
2410,82 |
2417,96 |
2420,33 |
3. Теплоёмкость охлаждающей воды срв, кДж/(кг∙К) |
В первом приближении может приниматься постоянной срв = 4,19 кДж/(кг∙К) |
4,19 |
4,19 |
4,19 |
4,19 |
4. Температура охлаждающей воды на выходе из конденсатора t2в, оC |
25,73 |
25,82 |
25,85 |
25,87 | |
5. Нагрев охлаждающей воды в конденсаторе Δtв, оC |
10,73 |
10,82 |
10,85 |
10,87 | |
6. Среднелогарифмическая разность температур теплоносителей в конденсаторе ,оC |
26,27 |
17,02 |
13,87 |
12,81 | |
7. Средняя температура охлаждающей воды в конденсаторе ,оC |
20,73 |
20,98 |
21,13 |
21,19 | |
8. Коэффициент теплопроводности охлаждающей воды λв, Вт/(м∙К) |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при иров |
0,6 |
0,601 |
0,601 |
0,601 |
9. Число Прандтля охлаждающей воды Prв |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при иров |
6,875 |
6,836 |
6,813 |
6,802 |
10. Коэффициент динамической вязкости охлаждающей воды μв, Н∙с/м2 |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при иров |
0,987·10-3 |
0,982·10-3 |
0,979·10-3 |
0,977·10-3 |
11. Удельный объём охлаждающей воды , м3/кг |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при иров |
0,00100199 |
0,00100209 |
0,00100213 |
0,00100214 |
12. Коэффициент кинематической вязкости охлаждающей воды , м2/с |
0,989·10-6 |
0,984·10-6 |
0,981·10-6 |
0,979·10-6 | |
13. Проходное сечение трубок конденсатора для охлаждающей воды f, м2 |
2,774 |
2,774 |
2,774 |
2,774 | |
14. Средняя скорость охлаждающей воды в трубках конденсатора wв, м/с |
2,003 |
2,003 |
2,003 |
2,003 | |
15. Число Рейнольдса охлаждающей воды Reв |
52642,49 |
52915,99 |
53076,76 |
53146,77 | |
16. Коэффициента теплопередачи с водяной стороны αв, Вт/(м2∙К) |
6876,3 |
6893,29 |
6903,29 |
6907,65 | |
17. Тепловая нагрузка конденсатора Q, Вт |
249671400 |
251930690 |
252676820 |
252924485 | |
18. Внутренняя поверхность теплообмена трубок конденсатора Fвн, м2 |
7588,2 |
7588,2 |
7588,2 |
7588,2 | |
19. Средний диаметр трубок конденсатора dср, м |
0,027 |
0,027 |
0,027 |
0,027 | |
20. Температура стенок трубок конденсатора tст, оC |
25,803 |
26,091 |
26,25 |
26,312 | |
21. Температура конденсатной плёнки tпл, оC |
36,402 |
32,046 |
30,62 |
30,156 | |
22. Коэффициент теплопроводности конденсатной плёнки λпл, Вт/(м∙К) |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при tпл для кипящей воды |
0,624 |
0,618 |
0,616 |
0,615 |
23. Коэффициент динамической вязкости конденсатной плёнки μпл, Н∙с/м2 |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при tпл для кипящей воды |
0,705·10-3 |
0,768·10-3 |
0,788·10-3 |
0,795·10-3 |
24. Число Прандтля конденсатной плёнки Prпл |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при tпл для кипящей воды |
4,7286 |
5,199 |
5,353 |
5,403 |
25. Теплоёмкость конденсатной плёнки ср пл, кДж/(кг∙К) |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при tпл для кипящей воды |
4,1794 |
4,1798 |
4,1799 |
4,17998 |
26. Удельный объём конденсатной плёнки , м3/кг |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при tпл для кипящей воды |
0,00100656 |
0,00100502 |
0,00100463 |
0,00100446 |
27. Коэффициент кинематической вязкости конденсатной плёнки , м2/с |
0,709·10-6 |
0,772·10-6 |
0,792·10-6 |
0,799·10-6 | |
28. Скрытая теплота фазового перехода r, кДж/кг |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при tн |
2389,2 |
2410,8 |
2417,9 |
2420,3 |
29. Коэффициента теплопередачи по Нуссельту , Вт/(м2∙К) |
7833,573 |
8820,374 |
9449,84 |
9736,45 | |
30. Число Нуссельта Nu |
351,73 |
399,83 |
429,714 |
443,2 | |
31. Удельный объём насыщенного пара , м3/кг |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при tн |
13,856 |
21,595 |
25,208 |
26,562 |
32. Средняя скорость пара в выхлопном патрубке турбины wп, м/с |
12,28 |
19,139 |
22,341 |
23,541 | |
33. Комплекс П |
0,04 |
0,062 |
0,072 |
0,076 | |
34. Фактор, учитывающий влияние на коэффициент теплоотдачи скорости течения пара, Фw |
0,72954 |
0,702 |
0,68129 |
0,67198 | |
35. Фактор, учитывающий влияние на коэффициент теплоотдачи натекания конденсата, Фi |
1 |
1 |
1 |
1 | |
36. Фактор, учитывающий влияние на коэффициент теплоотдачи содержания в паре воздуха, Фε |
0,95812 |
0,95812 |
0,95812 |
0,95812 | |
37. Вибрационное число Рейнольдса Reвибр |
71,0172 |
65,3 |
63,624 |
63,095 | |
38. Число Кутателадзе пленки конденсата Кпл |
26,97 |
48,43 |
66,083 |
75,317 | |
39. Комплекс М |
1,1086 |
1,0986 |
1,0974 |
1,0975 | |
40. Фактор, учитывающий влияние на коэффициент теплоотдачи параметров вибрации трубок конденсатора, Фf |
|
1,4224 |
1,3847 |
1,3758 |
1,3736 |
41. Относительный периметр трубного пучка конденсатора Р |
3,67 |
3,67 |
3,67 |
3,67 | |
42. Коэффициент компактности трубного пучка конденсатора |
9,633 |
9,633 |
9,633 |
9,633 | |
43. Комплекс |
0,00997 |
0,0155 |
0,0181 |
0,01907 | |
44. Комплекс Т |
0,681 |
0,605 |
0,5714 |
0,5588 | |
45. Фактор, учитывающий влияние на коэффициент теплоотдачи компоновки трубного пучка конденсатора, ФК |
0,3206 |
0,413 |
0,452 |
0,467 | |
46. Коэффициент теплоотдачи со стороны паровоздушной смеси αп, Вт/(м2∙К) |
|
2496,57 |
3392,74 |
3838,62 |
4018,264 |
47. Среднее значение коэффициента теплопередачи поверхности теплообмена конденсатора К, Вт/(м2∙К) |
1763,475 |
2169,793 |
2345,16 |
2411,585 | |
48. Недогрев охлаждающей воды до температуры насыщения δt, оC |
12,516 |
9,48 |
8,497 |
8,162 | |
49. Новое значение температура насыщения ,оC |
38,241 |
35,3 |
34,351 |
34,027 | |
50. Невязка расчета температуры насыщения Δ, % |
Если невязка , то расчёт повторяется с п.1 при |
18,635 |
7,097 |
1,853 |
0,08 |
51. Давление пара в паровом пространстве конденсатора рк, кПа |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при |
6,721 |
5,724 |
5,43 |
5,333 |