Расчет основных трубопроводов

Для данного блока основными считаются следующие трубопроводы:

- паропровод свежего пара;

- трубопровод питательной воды;

По известным теплоносителям в трубопроводах принимаю следующие скорости сред:

Известен расход этой среды:

G_СП = 249,16 кг/с

G_ПВ = a_ПВ×D₀=1,02*249, 16=254,14 кг/с

По h-s диаграмме определяю удельный объем этой среды:

Нахожу внутренний диаметр трубопровода и подгоняю его к ближайшему стандартному значению:

=0,319 м

=0,284м.

Выбираю следующую марки сталей для трубопровода:

Свежего пара – 12Х1МФ

Питательной воды – Сталь 20

Выбранное допустимое напряжение рассчитано на расчетную наработку 10⁵

часов.

Считаю толщину стенки в данных трубопроводах:

;

-прибавка к расчётной толщине

=31,25 мм

С учётом поправки:

Из сортамента труб, для выбранного значения , выбираю трубу с наружным диаметром и толщиной стенки. Выбранная труба удовлетворяет условию

и

Потери давления в трубопроводе:

,где

=55 м-длина тр-да

=40 м-длина тр-да

-коэффициент местных сопротивлений(принимаем)

-коэффициент сопротивления прямых участков труб;

;где

Ш=0,18…0,22 мм- эквивалентная шероховатость;

Пересчитываю значение скоростей в трубопроводах:

=49,91 м/с

=4,5 м/с

Расчет основных трубопроводов окончен.

Выводы

В данном курсовом проекте был проведен тепловой расчет принципиальной тепловой схемы турбоустановки ПТ-12/13-3,4/1.0-1. Выполняя тепловой расчет, мы определили число и типы регенеративных подогревателей высокого(ПВД=2шт) и низкого(ПНД=2шт) давления.

В тепловом расчете принципиальной тепловой схемы также определили:

1. количество теплоты, затрачиваемое на потребителя ;

2. тепловую экономичность и КПД турбоустановки по производству электрической энергии блока ПТ-12/13-3,4/1.0-1;

3. КПД ТЭЦ по производству электрической энергии ;

4. КПД ТЭЦ по производству и отпуску тепла ;

5. удельный расход натурального топлива на производство электроэнергии ;

6. годовой расход натурального топлива на производство электроэнергии
;

7. удельный расход натурального топлива на производство и отпуск тепла
;

8. годовой расход натурального топлива на производство и отпуск тепла
;

9. полный годовой расход натурального топлива
.

Произвели тепловой расчет подогревателя низкого давления (3 ступень).

Погрешности расчётов и несоответствия базовых и расчётных величин обусловлены тем, что данный расчёт является учебным, поэтому возможны некоторые несоответствия параметров и характеристик в расчёте по сравнению с реальными.

Задание

Цель курсового проекта заключается в осмыслении теоретической части курса, в создании и расчете принципиальной тепловой схемы энергоблока станции, а также оценке показателей его тепловой экономичности. Принципиальная тепловая схема ТЕС характеризует сущность основного технологического процесса, определяет экономичность и технический уровень электростанции.

На основе ПТС определяются технические характеристики оборудования и производится его выбор.

1. Рыжкин В. Я. Тепловые электрические станции. – М., 1987. - 326 с.

2. Ривкин С. Л. Теплофизические свойства воды и водяного пара. М.Энергия, 1980

3.

Содержание

Исходные данные…………………………………………………………………3

1. Построение рабочего процесса расширения пара в турбине……………….3

2. Определение числа подогревателей группы ПВД и ПНД………………......3

2.1 Расчет количества ПВД. Тепловой расчет…………………………………..3

Доля отбираемого пара на каждый подогреватель……………………………..5

2.2 Расчет количества ПНД. Тепловой расчет…………………………………..7

3. Расчет долей расходов пара на группу ПВД…………………………..……...8

4. Доля отбора в деаэратор……………………………………………………….9

5. Расчет долей расходов пара на группу ПНД………………………….…….10

6. Энергопоказатели блока……………………………………………………...12

7. Расчет показателей тепловой экономичности ТЭЦ………………………...13

8.Показатели блока………………………………………………………………14

9.Расчет основных трубопроводов……………………………………………..16

10.Расчет сетевого подогревателя типа ПСВ…………………………….…….18

Выводы…………………………………………………………………………...21

Литература……………………………………………………………………….22

РАСЧЁТ СЕТЕВОГО ПОДОГРЕВАТЕЛЯ ТИПА ПСВ

ПСВ-315-3-24

Исходные данные

G_в=251 кг/с

t_в1=60⁰С

t_в2=90⁰С

Р_в=20 кгс/см²

Р_п=4 кгс/см²

d _нар* =20*0,18

=70 Вт/м*К

Z=4

Тепловой расчёт подогревателя

1.1. Определяем тепловую нагрузку подогревателя:

Q = G_в ∙ C_в ∙ (t_в2 – t_в1) = 251 ∙ 4,19 ∙ (90 – 60) = 31550 кВт

1.2. Средняя температура воды:

_в = 0,5 ∙ (t_в1 + t_в2) = 0,5 ∙ (90 + 60) = 75 °С

1.3. Средняя температура конденсата на стенке трубы:

_ст = 0,5 ∙ ( _в + t_s) = 0,5 ∙ (75+ 140) = 107,5 °С

где температуру насыщения греющей камеры t_s определяем по давлению P_п

1.4. Средняя температура конденсата:

_конд = 0,5 ∙ ( _ст + t_s) = 0,5 ∙ (107,5 + 140) = 123,75 °С

1.5. Коэффициент теплоотдачи от пара к стенке:

₁ = 1,16 ∙

₁ = 1,16 ∙ = 6803,12

где h -расстояние между перегородками, принимаем h = 0,6 м

1.6. Коэффициент теплоотдачи от стенки к воде:

₂ = 1,16 ∙ (1400 + 18 ∙ _в – 0,035 ∙ _в ²) ∙

₂ = 1,16 ∙ (1400 + 18 ∙ 75 – 0,035 ∙75 ²) ∙ = 11581

где:

W_в – скорость воды, принимаем W_в = 2 м/с

d_вн = d_пар – 2 ∙ δ = 20– 2 ∙ 0,18 = 19,64 мм

1.7. Коэффициент теплопередачи через поверхность теплообмена:

∙ μ = ∙ 0,8 = 3391

где принимаем μ = 0,8 Вт

= 70

1.8. Температурный напор:

∆t_ср = = 63,8 °С

= t_s – t_в1 = 140 – 60 = 80 °С

= t_s – t_в2 = 140 – 90 = 50 °С

1.9. Поверхность теплообмена:

2.1. Определяем количество труб в аппарате из условия материального потока нагретой среды:

Где:

v’ – удельный объем воды при:

v’ = 0,001

f_тр – площадь живого сечения одной трубки

f_тр = м²

n = n_тр ∙ z = 627 ∙ 4 = 2508 шт.

2.3. Определим общую длину трубок

м

2.4. Принимаем шаг между трубками

t = 0,92 ∙ d_нар = 0,92 ∙ 0,020 = 0,0184 м

2.5. Принимаем коэффициент использования трубной доски

η_тр = 0,77

2.6. Диаметр трубной доски

м

2.7. Внутренний диаметр корпуса

м

2.8. Определяем толщину стенки корпуса, из расчета, что стенка испытывает напряжение на разрыв:

м

Где:

Р_п = 0,4 Па

σ _доп = 120 МПа

φ = 1

2.9 Наружный диаметр корпуса

D_нар = D_вн + 2 ∙ δ_к = 1,33 + 2 ∙ 0,00222 = 1,33 м

2.10 Толщина трубной доски

δ_тр.д. = + С = + 0,005 = 0,0075 м

где С = 0,005 м

2.11 Диаметры патрубков подвода и отвода воды

Где:

- удельный объем пара, выбирается по Р_п = 4 и t_пара = 300 °С

= 0,68

Скорость пара принимаем = 50 м/с

Где:

- удельный объём конденсата, = 0,001

Скорость конденсата принимаем = 2 м/с

2.13 Определяем потери напора, затраченного на преодоление сопротивления в зоне нагреваемой воды:

Р =

Рис. Подогреватель сетевой воды вертикального типа

Основными узлами подогревателя типа ПСВ являются корпус, трубная система, верхняя и нижняя (плавающая) водяные камеры. Трубная система включает верхнюю и нижнюю трубные доски, элементы каркаса трубного пучка, поперечные сегментные перегородки, прямые тянутые трубки диаметром 19x1 мм из латуни Л-68. Концы трубок ввальцованы в трубные доски. Фланцы корпуса и водяных камер выполняются из стали 20К, а остальные элементы - из листовой стали ВСтЗсп.