Проектирование системы водоснабжения для ОАО "Экспериментальная ТЭС"
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
?ды уменьшаются, скорость диффузии кислорода в слое воды возрастает и эффект деаэрации улучшается. Однако подавать в колонку воду с температурой, близкой к температуре насыщения, тоже не рекомендуется, поскольку это сокращает расход греющего пара и ухудшает условия вентиляции колонки. Минимальный нагрев воды в деаэраторе должен быть не ниже 5-6С. Величину нагрева порядка 10-15С следует считать оптимальной.
В настоящее время в установках высокого давления применяются деаэраторы повышенного давления 0,6 - 1,2 МПа. Это позволяет уменьшить число ПВД. а также улучшить условия деаэрации.[4]
Исходные данные для расчета деаэратора
Давление в деаэраторе: р = 0,6 МПа;
Температура насыщения: tн = 158,8 оС;
Энтальпия пара по насыщению: h = 2756,1 кДж/кг;
Удельный объём сухого насыщенного пара (по tн): Vп = 0,31558 кг/м3;
Энтальпия жидкости по насыщению: h = 670,5 кДж/кг;
Расход основного конденсата: Dок = 56,5 кг/с;
Энтальпия основного конденсата: hок = hв4 = 642,24 кДж/кг.
Расход дренажа из вышестоящего ПВД:ПВД = Dп1 + Dп2 + Dп3 + Dу = 2,99+2,64+3,86+0,61= 10,1 кг/с.
Энтальпия дренажа из вышестоящего ПВД: hПВД = 829,6 кДж/кг;
Расход питательной воды: Dпв = 66,67 кг/с;
Энтальпия питательной воды: hпв = h = 636,6 кДж/кг;
Расход греющего пара из отбора турбины: Dд = 0,266 кг/с;
Энтальпия греющего пара: hд = 2850,7 кДж/кг;
Расход пара из уплотнений штоков: Dшт = 0,194 кг/с;
Энтальпия свежего пара: hшт = h0 = 3357 кДж/кг;
Расход пара из расширителя непрерывной продувки: Dпр = 0,43 кг/с;
Энтальпия пара из расширителя: hпр = h = 2756 кДж/кг;
Расход пара на эжектор и уплотнения: Dэу = 0,873 кг/с.
Удельная теплота парообразования: = h - h = 2756- 663,6 = 2092,4 кДж/кг.
Тепловой расчёт деаэратора
Проверка теплового баланса:
Входящие потоки: Di hi = ;
Исходящие потоки: Dэу hд + Dпв hпв = .
Проверка материального баланса:
Расходы входящих потоков Dв = 67,56 кг/с;
Расходы исходящих потоков Dн = 67,56 кг/с.
Суммарный расход воды, подающийся в водораспределитель:ок = D1 = 56,6 кг/с.
Энтальпия воды в водораспределителе:ок = hв4 = 642,24 кДж/кг.
Температура воды в водораспределителе:в1 = f (р; hв4) = 152,27 0С.
Горячие потоки (греющий пар и конденсат ПВД) поступают в нижнюю часть колонки деаэратора. При этом за счёт теплоты перегрева греющего пара из потока конденсата ПВД образуется пар в количестве, которое может быть определено из уравнений теплового и материального балансов:
где расход насыщенного пара в деаэраторе ниже активной зоны.
расход воды в деаэраторе ниже активной зоны.
отсюда находим:
1,77 кг/с;
9,23 кг/с.
Конструкторский расчёт деаэратора
Принимаем диаметр отверстий в днище тарелки d=0,005 м и высоту подпора воды на тарелке при расчетной нагрузке h=0,05 м [9].
Скорость истечения воды из отверстий тарелки:
;
м/с.
Необходимое число отверстий в тарелке:
шт.
Площадь тарелки, занятая отверстиями, размещёнными в шахматном порядке с шагом S = 1,5d0 = 0,0075 м.
тар=
тар== 0,092 м2.
Принимаем наружный диаметр размещения отверстий в тарелке 2 м, тогда внутренний диаметр [9]:
м.
Площадь живого сечения для прохода по внутренней границе струйного отсека при длине струй l = 0,6 м:
м.
Площадь живого сечения для прохода по внешней границе струйного отсека:
;
м.
Скорость пара на входе в струйный отсек:
м/c;
Скорость пара на выходе из струйного отсека:
м/c.
Средняя скорость пара в струйном отсеке:
энергоблок турбина м/c.
Температурный подогрев воды в струйном отсеке:
;
где A=0,05-коэффициент зависящий от теплофизических свойств воды и пара [9].
в2=157,87 С, кДж/кг.
Количество пара, конденсирующегося в струйном отсеке пара.
кг/c.
Концентрация кислорода в потоке воды, поступающем в водораспределительное устройство, СисхО2 = 100 мкг/кг. Концентрация кислорода в потоке воды, поступающем на барботажную тарелку, определяется по выражению:
откуда С2 = 15,5 мкг/кг.
Расход пара, поступающего на барботажную тарелку:п.барб. = Dд = 0,266 кг/с.
Общий расход воды через барботажную тарелку:
56,56+1,36+9,23=61,15кг/с.
Принимаем ширину порога барботажной тарелки b=1,5м при диаметре колонки dк = 1,816 м [9]
Расход воды через 1 м ширины водослива барботажной тарелки:
кг/м с.
Высота слоя воды над порогом водослива:
;
м.
Высота слоя воды на барботажной тарелке=hп+hв=0,1+0,095=0,195 м.
Минимально допустимая скорость пара в отверстиях барботажной тарелке:
;
м/с.
Принимаем расчетную скорость пара в отверстиях барботажного листа wп=3,5•wмин=3,5•11,57=40,5 м/c [9].
Живое сечение для прохода пара в барботажном листе:
;
м.
Необходимое число отверстий при d0 = 0,005 м6
шт.
Высота паровой подушки под барботажным листом. При коэффициенте гидравлического сопротивления дырчатого барботажного листа ?=1.8 и поверхностном натяжении воды ?=0,0454 H/м.
;
м.
Из конструктивных соображений принимаем ширину и длину барботажной области равными ширине водослива. Диаметр пароперепускного патрубка гидрозатвора dвых принимаем равным 0,45 м. Тогда площадь барботажной области (площадь тарелки, занятой отверстиями)
м2 .
Приведённая скорость пара при