Автор работы: Пользователь скрыл имя, 31 Января 2013 в 09:43, курсовая работа
В работе представлен тепловой и гидравлический расчет деаэратора повышенного давления ДП-250.
Тепловой и гидравлический расчет деаэратора.
Номинальный режим работы деаэратора.
Принятый тип деаэратора – ДП-250. Исходные данные к расчету принимаем из расчета тепловой схемы блока К-300-240: давление в деаэраторе – 0,6 МПа; расход основного конденсата – 54,97 кг/с; расход дренажа ПВД – 13,61кг/с; расход питательной воды – 69,44 кг/с. Из теплового баланса деаэратора находим: расход греющего пара равен 1,96 кг/с.
В водораспределитель деаэратора поступают поток основного конденсата с расходом и поток воды из уплотнений насоса с расходом и энтальпией . Суммарный расход воды, подающейся в водораспределитель:
кг/с.
Энтальпия воды в водораспределителе:
кДж/кг.
Температура воды в водораспределителе . Горячие потоки (греющий пар и конденсат ПВД) поступают в нижнюю часть колонки деаэратора. При этом за счет теплоты перегрева греющего пара из потока конденсата ПВД образуется пар в количестве, которое может быть определено из уравнений теплового и материального балансов:
Совместное решение приведенных уравнений при и , определяемых по МПа, приводит к кг/с и кг/с.
Принимаем диаметр отверстий верхней тарелки м, высоту подпора на тарелке м. Скорость истечения воды из отверстий тарелки:
м/с.
Необходимое число отверстий в тарелке:
шт.
При шахматном размещении отверстий с шагом площадь тарелки, занятая отверстиями:
м2. Принимаем наружный диаметр размещения отверстий в тарелке м, тогда внутренний диаметр:
м.
Площадь живого сечения для прохода пара по внутренней границе струйного отсека при длине струй м:
м2.
Площадь живого сечения для прохода пара по внешней границе струйного отсека:
м2.
Скорость пара на входе в струйный отсек:
м/с.
Скорость пара на выходе в струйного отсека:
м/с.
Здесь значение кг/с принято равным расходу пара на уплотнения и эжектор.
Средняя скорость пара в струйном отсеке:
м/с.
Подогрев воды в струйном отсеке определяется по выражениям:
Количество пара, конденсирующегося в струйном отсеке:
кг/с.
Концентрация кислорода в потоке воды, поступающем в водораспределительное устройство, мкг/кг. Концентрация кислорода в потоке воды, поступающем на барботажную тарелку определяется по выражению:
мкг/кг.
Расход пара, поступающего на барботажную тарелку, равен расходу пара, подающегося в деаэратор:
кг/с.
Расход воды, поступающего на барботажную тарелку:
кг/с.
Ширина порога для барботажной тарелки м. при диаметре колонки м. Расход воды через 1м. ширины водослива:
Высота слоя воды над порогом водослива:
м.
Высота слоя воды на барботажной тарелке:
м.
Минимально допустимая скорость пара в отверстиях тарелки:
м/с.
Принимаем м/с., тогда площадь сечения для прохода пара:
м2.
Необходимое число отверстий при м.
шт.
Высота паровой подушки под барботажным листом:
Из конструктивных соображений принимаем ширину и длину барботажной области равной ширине водослива. Диаметр пароперепускного патрубка гидрозатвора принимаем равным м. Тогда площадь барботажной области (площадь тарелки, занятой отверстиями):
м2.
Приведенная скорость пара при барботаже:
м/с.
Высота динамического слоя жидкости на тарелке:
м.
В соответствии с ПТЭ принимаем концентрацию кислорода в деаэрированной воде мкг/кг. Тогда количество кислорода, подлежащего удалению при барботаже:
мкг/с.
Скорость течения воды на барботажном листе:
м/с.
Коэффициент массопередачи на барботажной тарелке:
Средний концентрационный напор:
мкг/кг.
Необходимая площадь барботажной тарелки:
м2.
Полученное значение хорошо согласуется с принятыми конструктивными характеристиками барботажной тарелки, при которых достигается требуемая степень деаэрации воды.
Максимальный режим работы деаэратора.
Исходные данные к расчету принимаем: давление в деаэраторе – 0,6 МПа; расход основного конденсата – 71,283 кг/с; расход дренажа ПВД – 17,7кг/с; расход питательной воды – 90,28 кг/с. Из теплового баланса деаэратора находим: расход греющего пара равен 2,017 кг/с.
В водораспределитель деаэратора поступают поток основного конденсата с расходом и поток воды из уплотнений насоса с расходом и энтальпией . Суммарный расход воды, подающейся в водораспределитель:
кг/с.
Энтальпия воды в водораспределителе:
кДж/кг.
Температура воды в водораспределителе . Горячие потоки (греющий пар и конденсат ПВД) поступают в нижнюю часть колонки деаэратора. При этом за счет теплоты перегрева греющего пара из потока конденсата ПВД образуется пар в количестве, которое может быть определено из уравнений теплового и материального балансов:
Совместное решение приведенных уравнений при и , определяемых по МПа, приводит к кг/с и кг/с.
Принимаем диаметр отверстий верхней тарелки м, высоту подпора на тарелке м. Скорость истечения воды из отверстий тарелки:
м/с.
Необходимое число отверстий в тарелке:
шт.
При шахматном размещении отверстий с шагом площадь тарелки, занятая отверстиями:
м2. Принимаем наружный диаметр размещения отверстий в тарелке м, тогда внутренний диаметр:
м.
Площадь живого сечения для прохода пара по внутренней границе струйного отсека при длине струй м:
м2.
Площадь живого сечения для прохода пара по внешней границе струйного отсека:
м2.
Скорость пара на входе в струйный отсек:
м/с.
Скорость пара на выходе в струйного отсека:
м/с.
Здесь значение кг/с принято равным расходу пара на уплотнения и эжектор.
Средняя скорость пара в струйном отсеке:
м/с.
Подогрев воды в струйном отсеке определяется по выражениям:
Количество пара, конденсирующегося в струйном отсеке:
кг/с.
Концентрация кислорода в потоке воды, поступающем в водораспределительное устройство, мкг/кг. Концентрация кислорода в потоке воды, поступающем на барботажную тарелку определяется по выражению:
мкг/кг.
Расход пара, поступающего на барботажную тарелку, равен расходу пара, подающегося в деаэратор:
кг/с.
Расход воды, поступающего на барботажную тарелку:
кг/с.
Ширина порога для барботажной тарелки м. при диаметре колонки м. Расход воды через 1м. ширины водослива:
Высота слоя воды над порогом водослива:
м.
Высота слоя воды на барботажной тарелке:
м.
Минимально допустимая скорость пара в отверстиях тарелки:
м/с.
Принимаем м/с., тогда площадь сечения для прохода пара:
м2.
Необходимое число отверстий при м.
шт.
Высота паровой подушки под барботажным листом:
Из конструктивных соображений принимаем ширину и длину барботажной области равной ширине водослива. Диаметр пароперепускного патрубка гидрозатвора принимаем равным м. Тогда площадь барботажной области (площадь тарелки, занятой отверстиями):
м2.
Приведенная скорость пара при барботаже:
м/с.
Высота динамического слоя жидкости на тарелке:
м.
В соответствии с ПТЭ принимаем концентрацию кислорода в деаэрированной воде мкг/кг. Тогда количество кислорода, подлежащего удалению при барботаже:
мкг/с.
Скорость течения воды на барботажном листе:
м/с.
Коэффициент массопередачи на барботажной тарелке:
Средний концентрационный напор:
мкг/кг.
Необходимая площадь барботажной тарелки:
м2.
Полученное значение хорошо согласуется с принятыми конструктивными характеристиками барботажной тарелки, при которых достигается требуемая степень деаэрации воды.
Минимальный режим работы деаэратора.
Исходные данные к расчету принимаем: давление в деаэраторе – 0,6 МПа; расход основного конденсата – 16,565 кг/с; расход дренажа ПВД – 4,083кг/с; расход питательной воды – 20,833 кг/с. Из теплового баланса деаэратора находим: расход греющего пара равен 0,81 кг/с.
В водораспределитель деаэратора поступают поток основного конденсата с расходом и поток воды из уплотнений насоса с расходом и энтальпией . Суммарный расход воды, подающейся в водораспределитель:
кг/с.
Энтальпия воды в водораспределителе:
кДж/кг.
Температура воды в водораспределителе . Горячие потоки (греющий пар и конденсат ПВД) поступают в нижнюю часть колонки деаэратора. При этом за счет теплоты перегрева греющего пара из потока конденсата ПВД образуется пар в количестве, которое может быть определено из уравнений теплового и материального балансов:
Совместное решение приведенных уравнений при и , определяемых по МПа, приводит к кг/с и кг/с.
Принимаем диаметр отверстий верхней тарелки м, высоту подпора на тарелке м. Скорость истечения воды из отверстий тарелки:
м/с.
Необходимое число отверстий в тарелке:
шт.
При шахматном размещении отверстий с шагом площадь тарелки, занятая отверстиями:
м2. Принимаем наружный диаметр размещения отверстий в тарелке м, тогда внутренний диаметр:
м.
Площадь живого сечения для прохода пара по внутренней границе струйного отсека при длине струй м:
м2.
Площадь живого сечения для прохода пара по внешней границе струйного отсека:
м2.
Скорость пара на входе в струйный отсек:
м/с.
Скорость пара на выходе в струйного отсека:
м/с.
Здесь значение кг/с принято равным расходу пара на уплотнения и эжектор.
Средняя скорость пара в струйном отсеке:
м/с.
Подогрев воды в струйном отсеке определяется по выражениям:
Количество пара, конденсирующегося в струйном отсеке:
кг/с.
Концентрация кислорода в потоке воды, поступающем в водораспределительное устройство, мкг/кг. Концентрация кислорода в потоке воды, поступающем на барботажную тарелку определяется по выражению:
мкг/кг.
Расход пара, поступающего на барботажную тарелку, равен расходу пара, подающегося в деаэратор:
кг/с.
Расход воды, поступающего на барботажную тарелку:
кг/с.
Ширина порога для барботажной тарелки м. при диаметре колонки м. Расход воды через 1м. ширины водослива:
Высота слоя воды над порогом водослива:
м.
Высота слоя воды на барботажной тарелке:
м.
Минимально допустимая скорость пара в отверстиях тарелки:
м/с.
Принимаем м/с., тогда площадь сечения для прохода пара:
м2.
Необходимое число отверстий при м.
шт.
Высота паровой подушки под барботажным листом:
Из конструктивных соображений принимаем ширину и длину барботажной области равной ширине водослива. Диаметр пароперепускного патрубка гидрозатвора принимаем равным м. Тогда площадь барботажной области (площадь тарелки, занятой отверстиями):
м2.
Приведенная скорость пара при барботаже:
м/с.
Высота динамического слоя жидкости на тарелке:
м.
В соответствии с ПТЭ принимаем концентрацию кислорода в деаэрированной воде мкг/кг. Тогда количество кислорода, подлежащего удалению при барботаже:
мкг/с.
Скорость течения воды на барботажном листе:
м/с.
Коэффициент массопередачи на барботажной тарелке:
Средний концентрационный напор:
мкг/кг.
Необходимая площадь барботажной тарелки:
м2.
Полученное значение хорошо согласуется с принятыми конструктивными характеристиками барботажной тарелки, при которых достигается требуемая степень деаэрации воды.