- •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 |
1,602 |
|
|
| |
3. Номинальная удельная паровая нагрузка конденсатора , кг/(м2∙ч) |
46,512 |
|
|
| |
4. Удельная паровая нагрузка конденсатора в заданном режиме dк, кг/(м2∙ч) |
35,496 |
|
|
| |
5. Граничная удельная паровая нагрузка конденсатора , кг/(м2∙ч) |
35,721 |
|
|
| |
6. Отношение удельных паровых нагрузок конденсатора δ, ед. |
0,994 |
|
|
| |
7. Фактор, учитывающий влияние на коэффициент теплоотдачи паровой нагрузки конденсатора Фd, ед. |
При нагрузке значение. При нагрузке значение |
0,99996 |
|
|
|
8. Комплекс А |
Примечание. Значение dвн подставлять в миллиметрах |
0,93152 |
|
|
|
9. Комплекс Б |
0,14450 |
|
|
| |
10. Комплекс В |
0 |
|
|
| |
11. Среднее значение коэффициента теплопередачи поверхности теплообмена конденсатора К, Вт/(м2∙К) |
2919 |
|
|
| |
12. Температура насыщения tн, оC |
Задаётся |
20 |
25,55 |
|
|
13. Разность теплосодержаний пара и конденсата Δhк, кДж/кг |
В первом приближении – по таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при tн |
2453,8 |
2434,856 |
|
|
14. Теплоёмкость охлаждающей воды срв, кДж/(кг∙К) |
В первом приближении может приниматься постоянной срв = 4,19 кДж/(кг∙К) |
4,19 |
4,19 |
|
|
15. Температура охлаждающей воды на выходе из конденсатора t2в, оC |
21,51 |
21,43 |
|
| |
16. Недогрев охлаждающей воды до температуры насыщения (конечный температурный напор конденсатора) δt, оC |
4,04 |
4,01 |
|
| |
17. Новое значение температуры насыщения ,оC |
25,55 |
25,44 |
|
| |
18. Невязка расчета температуры насыщения Δ, % |
Если невязка , то расчёт повторяется с п.12 при |
27,76 |
0,44 |
|
|
19. Давление пара в паровом пространстве конденсатора рк, кПа |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при |
|
3,25 |
|
|
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 |
28,16 |
27,98 |
|
2. Разность теплосодержаний пара и конденсата Δhк, кДж/кг |
В первом приближении – по таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при tн |
2430,2 |
2426,748 |
2426,196 |
|
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 |
21,41 |
21,39 |
21,39 |
| |
5. Нагрев охлаждающей воды в конденсаторе Δtв, оC |
10,41 |
10,39 |
10,39 |
| |
6. Среднелогарифмическая разность температур теплоносителей в конденсаторе ,оC |
13,12 |
11,17 |
10,98 |
| |
7. Средняя температура охлаждающей воды в конденсаторе ,оC |
16,88 |
16,99 |
17,00 |
| |
8. Коэффициент теплопроводности охлаждающей воды λв, Вт/(м∙К) |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при иров |
0,5981 |
0,5979 |
0,5979 |
|
9. Число Прандтля охлаждающей воды Prв |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при иров |
7,733 |
7,769 |
7,775 |
|
10. Коэффициент динамической вязкости охлаждающей воды μв, Н∙с/м2 |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при иров |
0,0010999 |
0,0011047 |
0,0011053 |
|
11. Удельный объём охлаждающей воды , м3/кг |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при иров |
0,0010011 |
0,0010011 |
0,0010011 |
|
12. Коэффициент кинематической вязкости охлаждающей воды , м2/с |
1,101·10-6 |
1,106·10-6 |
1,107·10-6 |
| |
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 |
1,602 |
1,602 |
1,602 |
| |
15. Число Рейнольдса охлаждающей воды Reв |
37831,5 |
37667,1 |
37646,7 |
| |
16. Коэффициент теплопередачи с водяной стороны αв, Вт/(м2∙К) |
5510 |
5499,3 |
5497,5 |
| |
17. Тепловая нагрузка конденсатора Q, Вт |
193808450 |
193533153 |
193489131 |
| |
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 |
21,75 |
21,85 |
21,87 |
| |
21. Температура конденсатной плёнки tпл, оC |
25,87 |
25,01 |
24,92 |
| |
22. Коэффициент теплопроводности конденсатной плёнки λпл, Вт/(м∙К) |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при tпл для кипящей воды |
0,6125 |
0,6134 |
0,6136 |
|
23. Коэффициент динамической вязкости конденсатной плёнки μпл, Н∙с/м2 |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при tпл для кипящей воды |
0,0008633 |
0,0008499 |
0,0008477 |
|
24. Удельный объём конденсатной плёнки , м3/кг |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при tпл для кипящей воды |
0,0010035 |
0,0010036 |
0,0010037 |
|
25. Скрытая теплота фазового перехода r, кДж/кг |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при tн |
2430,2 |
2426,748 |
2426,196 |
|
26. Коэффициента теплопередачи по Нуссельту , Вт/(м2∙К) |
9354,9 |
10051,5 |
10138,1 |
| |
27. Число Нуссельта Nu |
427,7 |
458,8 |
462,6 |
| |
28. Удельный объём насыщенного пара , м3/кг |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при tн |
32,929 |
30,42 |
30,044 |
|
29. Средняя скорость пара в выхлопном патрубке турбины wп, м/с |
22,272 |
20,574 |
20,321 |
| |
30. Комплекс П |
0,05503 |
0,05084 |
0,05022 |
| |
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) |
4104,54 |
4224,14 |
4237,8 |
| |
33. Коэффициент теплоотдачи со стороны паровоздушной смеси αсм, Вт/(м2∙К) |
3771,41 |
3881,31 |
3893,86 |
| |
34. Среднее значение коэффициента теплопередачи поверхности теплообмена конденсатора К, Вт/(м2∙К) |
|
2125,4 |
2158,1 |
2161,7 |
|
35. Недогрев охлаждающей воды до температуры насыщения δt, оC |
6,75 |
6,59 |
6,57 |
| |
36. Новое значение температура насыщения ,оC |
28,16 |
27,98 |
27,96 |
| |
37. Невязка расчета температуры насыщения Δ, % |
Если невязка , то расчёт повторяется с п.1 при |
6,13 |
0,64 |
0,07 |
|
38. Давление пара в паровом пространстве конденсатора рк, кПа |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при |
|
|
3,77 |
|
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 |
33 |
29,86 |
29,05 |
|
2. Разность теплосодержаний пара и конденсата Δhк, кДж/кг |
В первом приближении – по таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при tн |
2423,2 |
2439,5 |
2438,8 |
|
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 |
21,38 |
21,45 |
21,44 |
| |
5. Нагрев охлаждающей воды в конденсаторе Δtв, оC |
10,38 |
10,45 |
10,44 |
| |
6. Среднелогарифмическая разность температур теплоносителей в конденсаторе ,оC |
16,26 |
12,94 |
12,08 |
| |
7. Средняя температура охлаждающей воды в конденсаторе ,оC |
16,74 |
16,92 |
16,97 |
| |
8. Коэффициент теплопроводности охлаждающей воды λв, Вт/(м∙К) |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при иров |
0,5976 |
0,594 |
0,594 |
|
9. Число Прандтля охлаждающей воды Prв |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при иров |
7,8 |
8,36 |
8,37 |
|
10. Коэффициент динамической вязкости охлаждающей воды μв, Н∙с/м2 |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при иров |
0,0011086 |
0,0011811 |
0,0011817 |
|
11. Удельный объём охлаждающей воды , м3/кг |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при иров |
0,0010012 |
0,0010008 |
0,0010008 |
|
12. Коэффициент кинематической вязкости охлаждающей воды , м2/с |
1,11·10-6 |
1,182·10-6 |
1,183·10-6 |
| |
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 |
1,602 |
1,602 |
1,602 |
| |
15. Число Рейнольдса охлаждающей воды Reв |
37530,9 |
35241,2 |
35223,3 |
| |
16. Коэффициента теплопередачи с водяной стороны αв, Вт/(м2∙К) |
5489,4 |
5334,4 |
5334,4 |
| |
17. Тепловая нагрузка конденсатора Q, Вт |
193250200 |
194550125 |
194494300 |
| |
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 |
21,6 |
21,95 |
22 |
| |
21. Температура конденсатной плёнки tпл, оC |
27,3 |
25,91 |
25,52 |
| |
22. Коэффициент теплопроводности конденсатной плёнки λпл, Вт/(м∙К) |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при tпл для кипящей воды |
0,6144 |
0,6065 |
0,6067 |
|
23. Коэффициент динамической вязкости конденсатной плёнки μпл, Н∙с/м2 |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при tпл для кипящей воды |
0,0008357 |
0,0009496 |
0,0009468 |
|
24. Число Прандтля конденсатной плёнки Prпл |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при tпл для кипящей воды |
5,7087 |
6,5775 |
6,556 |
|
25. Теплоёмкость конденсатной плёнки ср пл, кДж/(кг∙К) |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при tпл для кипящей воды |
4,197 |
4,201 |
4,201 |
|
26. Удельный объём конденсатной плёнки , м3/кг |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при tпл для кипящей воды |
0,0010038 |
0,0010024 |
0,0010024 |
|
27. Коэффициент кинематической вязкости конденсатной плёнки , м2/с |
0,8389·10-6 |
0,9519·10-6 |
0,9491·10-6 |
| |
28. Скрытая теплота фазового перехода r, кДж/кг |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при tн |
2438,3 |
2438,3 |
2438,3 |
|
29. Коэффициента теплопередачи по Нуссельту , Вт/(м2∙К) |
8726,1 |
9177,9 |
9454,7 |
| |
30. Число Нуссельта Nu |
397,7 |
423,7 |
436,3 |
| |
31. Удельный объём насыщенного пара , м3/кг |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при tн |
28,042 |
40,898 |
40,232 |
|
32. Средняя скорость пара в выхлопном патрубке турбины wп, м/с |
18,967 |
27,662 |
27,212 |
| |
33. Комплекс П |
0,04688 |
0,06828 |
0,06717 |
| |
34. Фактор, учитывающий влияние на коэффициент теплоотдачи скорости течения пара, Фw |
0,74825 |
0,72123 |
0,70904 |
| |
35. Фактор, учитывающий влияние на коэффициент теплоотдачи натекания конденсата, Фi |
1 |
1 |
1 |
| |
36. Фактор, учитывающий влияние на коэффициент теплоотдачи содержания в паре воздуха, Фε |
0,95812 |
0,95812 |
0,95812 |
| |
37. Вибрационное число Рейнольдса Reвибр |
60,08 |
52,95 |
53,1 |
| |
38. Число Кутателадзе пленки конденсата Кпл |
50,97 |
73,4 |
82,34 |
| |
39. Комплекс М |
1,0796 |
1,0593 |
1,061 |
| |
40. Фактор, учитывающий влияние на коэффициент теплоотдачи параметров вибрации трубок конденсатора, Фf |
|
1,3383 |
1,2831 |
1,2858 |
|
41. Относительный периметр трубного пучка конденсатора Р |
3,67 |
3,67 |
3,67 |
| |
42. Коэффициент компактности трубного пучка конденсатора |
9,633 |
9,633 |
9,633 |
| |
43. Комплекс |
0,01172 |
0,01707 |
0,016792 |
| |
44. Комплекс Т |
0,66667 |
0,63161 |
0,62129 |
| |
45. Фактор, учитывающий влияние на коэффициент теплоотдачи компоновки трубного пучка конденсатора, ФК |
0,34826 |
0,41594 |
0,41797 |
| |
46. Коэффициент теплоотдачи со стороны паровоздушной смеси αп, Вт/(м2∙К) |
|
2915,72 |
3384,66 |
3451,78 |
|
47. Среднее значение коэффициента теплопередачи поверхности теплообмена конденсатора К, Вт/(м2∙К) |
1821,3 |
1971,5 |
1994,1 |
| |
48. Недогрев охлаждающей воды до температуры насыщения δt, оC |
8,48 |
7,6 |
7,47 |
| |
49. Новое значение температура насыщения ,оC |
29,86 |
29,05 |
28,91 |
| |
50. Невязка расчета температуры насыщения Δ, % |
Если невязка , то расчёт повторяется с п.1 при |
9,52 |
2,72 |
0,46 |
|
51. Давление пара в паровом пространстве конденсатора рк, кПа |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при |
|
|
3,99 |
|