- •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 |
1,702 |
|
|
| |
3. Номинальная удельная паровая нагрузка конденсатора , кг/(м2∙ч) |
46,5116 |
|
|
| |
4. Удельная паровая нагрузка конденсатора в заданном режиме dк, кг/(м2∙ч) |
28,1518 |
|
|
| |
5. Граничная удельная паровая нагрузка конденсатора , кг/(м2∙ч) |
40,7442 |
|
|
| |
6. Отношение удельных паровых нагрузок конденсатора δ, ед. |
0,69 |
|
|
| |
7. Фактор, учитывающий влияние на коэффициент теплоотдачи паровой нагрузки конденсатора Фd, ед. |
При нагрузке значение. При нагрузке значение |
0,9045 |
|
|
|
8. Комплекс А |
Примечание. Значение dвн подставлять в миллиметрах |
0,974 |
|
|
|
9. Комплекс Б |
0,3278 |
|
|
| |
10. Комплекс В |
0 |
|
|
| |
11. Среднее значение коэффициента теплопередачи поверхности теплообмена конденсатора К, Вт/(м2∙К) |
2169,237 |
|
|
| |
12. Температура насыщения tн, оC |
Задаётся |
20 |
15 |
15,3 |
|
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 |
2465,42 |
2464,7 |
|
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 |
|
15. Температура охлаждающей воды на выходе из конденсатора t2в, оC |
9,843327 |
9,881176 |
9,878874 |
| |
16. Недогрев охлаждающей воды до температуры насыщения (конечный температурный напор конденсатора) δt, оC |
5,412624 |
5,438743 |
5,437154 |
| |
17. Новое значение температуры насыщения ,оC |
15,25595 |
15,31992 |
15,31603 |
| |
18. Невязка расчета температуры насыщения Δ, % |
Если невязка , то расчёт повторяется с п.12 при |
23,72025 |
2,132789 |
0,104761 |
|
19. Давление пара в паровом пространстве конденсатора рк, кПа |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при |
1,73 |
1,74 |
1,74 |
|
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 |
15 |
15,5 |
15,7 |
|
2. Разность теплосодержаний пара и конденсата Δhк, кДж/кг |
В первом приближении – по таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при tн |
2465,42 |
2464,22 |
2463,74 |
|
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 |
9,88117554 |
9,87733952 |
9,87580511 |
| |
5. Нагрев охлаждающей воды в конденсаторе Δtв, оC |
7,88117554 |
7,87733952 |
7,87580511 |
| |
6. Среднелогарифмическая разность температур теплоносителей в конденсаторе ,оC |
8,45597425 |
8,99358006 |
9,20742898 |
| |
7. Средняя температура охлаждающей воды в конденсаторе ,оC |
6,54402574 |
6,50641993 |
6,49257101 |
| |
8. Коэффициент теплопроводности охлаждающей воды λв, Вт/(м∙К) |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при иров |
0,57502261 |
0,57494777 |
0,57492021 |
|
9. Число Прандтля охлаждающей воды Prв |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при иров |
10,8127576 |
10,8279127 |
10,8334938 |
|
10. Коэффициент динамической вязкости охлаждающей воды μв, Н∙с/м2 |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при иров |
1,47396·10-3 |
1,47578·10-3 |
1,47646·10-3 |
|
11. Удельный объём охлаждающей воды , м3/кг |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при иров |
0,0010001 |
0,0010001 |
0,0010001 |
|
12. Коэффициент кинематической вязкости охлаждающей воды , м2/с |
1,47411·10-6 |
1,47594·10-6 |
1,47661·10-6 |
| |
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 |
1,70225080 |
1,70225080 |
1,70225080 |
| |
15. Число Рейнольдса охлаждающей воды Reв |
30023,9389 |
29986,7567 |
29973,0870 |
| |
16. Коэффициент теплопередачи с водяной стороны αв, Вт/(м2∙К) |
5034,86850 |
5032,04345 |
5031,00403 |
| |
17. Тепловая нагрузка конденсатора Q, Вт |
155937815 |
155861915 |
155831555 |
| |
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 |
10,8075515 |
10,7701608 |
10,7563245 |
| |
21. Температура конденсатной плёнки tпл, оC |
12,9037757 |
13,1350804 |
13,2281622 |
| |
22. Коэффициент теплопроводности конденсатной плёнки λпл, Вт/(м∙К) |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при tпл для кипящей воды |
0,58701064 |
0,58741774 |
0,58758156 |
|
23. Коэффициент динамической вязкости конденсатной плёнки μпл, Н∙с/м2 |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при tпл для кипящей воды |
0,00121772 |
0,00121069 |
0,00120786 |
|
24. Удельный объём конденсатной плёнки , м3/кг |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при tпл для кипящей воды |
0,00100068 |
0,00100071 |
0,00100072 |
|
25. Скрытая теплота фазового перехода r, кДж/кг |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при tн |
2465,4 |
2464,2 |
2463,72 |
|
26. Коэффициента теплопередачи по Нуссельту , Вт/(м2∙К) |
9898,36402 |
9621,95614 |
9523,22828 |
| |
27. Число Нуссельта Nu |
472,145087 |
458,642552 |
453,810003 |
| |
28. Удельный объём насыщенного пара , м3/кг |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при tн |
77,881 |
75,547 |
74,64 |
|
29. Средняя скорость пара в выхлопном патрубке турбины wп, м/с |
41,7777544 |
40,5257253 |
40,0391827 |
| |
30. Комплекс П |
0,08164454 |
0,07920034 |
0,07825021 |
| |
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) |
4298,31531 |
4226,47963 |
4200,25432 |
| |
33. Коэффициент теплоотдачи со стороны паровоздушной смеси αсм, Вт/(м2∙К) |
3949,46071 |
3883,45526 |
3859,35842 |
| |
34. Среднее значение коэффициента теплопередачи поверхности теплообмена конденсатора К, Вт/(м2∙К) |
|
2096,47840 |
2077,21435 |
2070,11066 |
|
35. Недогрев охлаждающей воды до температуры насыщения δt, оC |
5,72511805 |
5,80168865 |
5,83021156 |
| |
36. Новое значение температура насыщения ,оC |
15,6062936 |
15,6790281 |
15,7060166 |
| |
37. Невязка расчета температуры насыщения Δ, % |
Если невязка , то расчёт повторяется с п.1 при |
4,04195735 |
1,15502049 |
0,03832279 |
|
38. Давление пара в паровом пространстве конденсатора рк, кПа |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при |
1,77 |
1,78 |
1,79 |
|
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 |
15 |
18 |
19 |
|
2. Разность теплосодержаний пара и конденсата Δhк, кДж/кг |
В первом приближении – по таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при tн |
2465,42 |
2458,25 |
2455,97 |
|
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 |
9,88117554 |
9,8582553 |
9,85096685 |
| |
5. Нагрев охлаждающей воды в конденсаторе Δtв, оC |
7,88117554 |
7,8582553 |
7,85096685 |
| |
6. Среднелогарифмическая разность температур теплоносителей в конденсаторе ,оC |
8,45597425 |
11,6317921 |
12,6717376 |
| |
7. Средняя температура охлаждающей воды в конденсаторе ,оC |
6,54402574 |
6,36820788 |
6,32826239 |
| |
8. Коэффициент теплопроводности охлаждающей воды λв, Вт/(м∙К) |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при иров |
0,57502261 |
0,57467273 |
0,57459324 |
|
9. Число Прандтля охлаждающей воды Prв |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при иров |
10,8127576 |
10,8836122 |
10,8997102 |
|
10. Коэффициент динамической вязкости охлаждающей воды μв, Н∙с/м2 |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при иров |
1,47396·10-3 |
1,4825·10-3 |
1,48444·10-3 |
|
11. Удельный объём охлаждающей воды , м3/кг |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при иров |
0,0010001 |
0,0010001 |
0,0010001 |
|
12. Коэффициент кинематической вязкости охлаждающей воды , м2/с |
1,47411·10-6 |
1,48265·10-6 |
1,48459·10-6 |
| |
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 |
1,70225080 |
1,70225080 |
1,70225080 |
| |
15. Число Рейнольдса охлаждающей воды Reв |
30023,9389 |
29850,8893 |
29811,8504 |
| |
16. Коэффициента теплопередачи с водяной стороны αв, Вт/(м2∙К) |
5034,86850 |
5021,69258 |
5018,71034 |
| |
17. Тепловая нагрузка конденсатора Q, Вт |
155937815 |
155484312, |
155340102, |
| |
18. Внутренняя поверхность теплообмена трубок конденсатора Fвн, м2 |
7588,24373 |
7588,24373 |
7588,24373 |
| |
19. Средний диаметр трубок конденсатора dср, м |
0,027 |
0,027 |
0,027 |
| |
20. Температура стенок трубок конденсатора tст, оC |
10,8075515 |
10,6300123 |
10,5885364 |
| |
21. Температура конденсатной плёнки tпл, оC |
12,9037757 |
14,3150061 |
14,7942682 |
| |
22. Коэффициент теплопроводности конденсатной плёнки λпл, Вт/(м∙К) |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при tпл для кипящей воды |
0,58701064 |
0,58949441 |
0,59033791 |
|
23. Коэффициент динамической вязкости конденсатной плёнки μпл, Н∙с/м2 |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при tпл для кипящей воды |
1,21772·10-3 |
1,17482·10-3 |
1,16025·10-3 |
|
24. Число Прандтля конденсатной плёнки Prпл |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при tпл для кипящей воды |
8,71438249 |
8,37145350 |
8,25499282 |
|
25. Теплоёмкость конденсатной плёнки ср пл, кДж/(кг∙К) |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при tпл для кипящей воды |
4,19280584 |
4,19125349 |
4,19072630 |
|
26. Удельный объём конденсатной плёнки , м3/кг |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при tпл для кипящей воды |
0,00100068 |
0,00100083 |
0,00100087 |
|
27. Коэффициент кинематической вязкости конденсатной плёнки , м2/с |
1,21855·10-6 |
1,1758·10-6 |
1,16127·10-6 |
| |
28. Скрытая теплота фазового перехода r, кДж/кг |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при tн |
2465,4 |
2458,3 |
2455,9 |
|
29. Коэффициента теплопередачи по Нуссельту , Вт/(м2∙К) |
9898,36402 |
8694,35269 |
8444,81683 |
| |
30. Число Нуссельта Nu |
472,145087 |
412,967232 |
400,541565 |
| |
31. Удельный объём насыщенного пара , м3/кг |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при tн |
77,881 |
65,003 |
61,261 |
|
32. Средняя скорость пара в выхлопном патрубке турбины wп, м/с |
41,7777544 |
34,8696007 |
32,8622772 |
| |
33. Комплекс П |
0,08164454 |
0,06815449 |
0,06423414 |
| |
34. Фактор, учитывающий влияние на коэффициент теплоотдачи скорости течения пара, Фw |
0,65129363 |
0,69380104 |
0,70286531 |
| |
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 |
41,3604913 |
42,8644079 |
43,4005874 |
| |
38. Число Кутателадзе пленки конденсата Кпл |
140,253886 |
79,5837116 |
69,6706419 |
| |
39. Комплекс М |
1,02895310 |
1,03036503 |
1,03108417 |
| |
40. Фактор, учитывающий влияние на коэффициент теплоотдачи параметров вибрации трубок конденсатора, Фf |
|
1,19883308 |
1,20665034 |
1,20969437 |
|
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 |
0,02041113 |
0,01703862 |
0,01605853 |
| |
44. Комплекс Т |
0,86666666 |
0,88888888 |
0,89473684 |
| |
45. Фактор, учитывающий влияние на коэффициент теплоотдачи компоновки трубного пучка конденсатора, ФК |
0,35993417 |
0,33400229 |
0,32578352 |
| |
46. Коэффициент теплоотдачи со стороны паровоздушной смеси αп, Вт/(м2∙К) |
|
2665,28113 |
2329,29269 |
2241,23853 |
|
47. Среднее значение коэффициента теплопередачи поверхности теплообмена конденсатора К, Вт/(м2∙К) |
1669,48759 |
1529,83017 |
1491,06459 |
| |
48. Недогрев охлаждающей воды до температуры насыщения δt, оC |
7,94124354 |
8,92183931 |
9,22641570 |
| |
49. Новое значение температура насыщения ,оC |
17,8224190 |
18,7800946 |
19,0773825 |
| |
50. Невязка расчета температуры насыщения Δ, % |
Если невязка , то расчёт повторяется с п.1 при |
18,8161272 |
4,33385897 |
0,40727664 |
|
51. Давление пара в паровом пространстве конденсатора рк, кПа |
По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2] при |
2,04 |
2,17 |
2,21 |
|