Енергосистема України

Загальна довжина  труб: 

Розрахункова  довжина труб одного ходу: 

Довжина труб, зайнятих перегорожами і трубними дошками: 

Максимальний  радіус гину труби: 

Максимальна довжина  труб: 

Довжина прямої ділянки труби: 

Швидкість в  патрубку: 

Число Рейнольдса: 

Коефіцієнт: Коефіцієнт втрат патрубка: 

Втрати по всій довжині: 

Гідравлічні втрати в патрубках: 

Коефіцієнт втрат  по трубках: Сумарні втрати по трубах: 

Гідравлічний  опір труб поверхні теплообміну: 

Сумарні втрати: 

Зміна потужності сітьових насосів: 

Затрати на виробку  електроенергії на замінюючій електростанції: 

Капіталовкладення в сітьові підігрівники: 

Втрати на сітьові  підігрівники: 

Сумарні затрати: 

10. Розрахунок конденсаційної  установки

Загальні початкові дані:

Таблиця 11.1

Дані, знайдені в п.3: iп = iк = = 2343,76 кДж/кг. 

Витрата пари на конденсатор, знайдена в п.8:

GK = G9 = 163,687×3600 = 589273,2 кг/год.

Коефіцієнт  поправки на температуру: 

Коефіцієнт  поправки на число  ходів: 

Коефіцієнт  поправки на швидкість води: 

Коефіцієнт  теплопередачі: 

Комплекс: 

Кратність охолодження: 

Масова  витрата охолоджуючої води: 

Нагрів  води: 

Температура води на виході: 

Температурний напір: 

Середній  температурний напір: 

Теплота, що передається: 

Поверхня  теплообміну:

м2.

Питоме  парове навантаження:

dк = Gк /Fк = 589273,2 /8206 = 71,814 кг/(м2×год).

Кількість труб:

шт.

Діаметр трубної дошки:

м.

Гідравлічний  опір: 

Паровий опір: 

Відношення 

Потужність  циркуляційних насосів:

кВт.

Активна площа водосховища:

км2.

Витрати на техводопостачання:

грн./рік.

Витрати на конденсатори:

грн./рік.

Витрати на електроенергію насосів:

грн./рік.

11. Додаток

Задача № 1. (№ 1, стор. 45).

Газ – повітря  з початковою температурою t1 = 27°С стискається  в одноступеневому поршневому компресорі від тиску р1 = 0,1 МПа до тиску  р2. Стиск може відбуватися по ізотермі, адіабаті та політропі з покажчиком політропи n. Визначити для кожного з трьох процесів стиску кінцеву температуру газу t2, відведену від газу теплоту Q, кВт, та теоретичну потужність компресора, якщо його паропродуктивність G. Подати зведену таблицю. Дані, необхідні для розв’язку задачі, вибрати з таблиці 13. Розрахунок вести без врахування залежності теплоємності від температури.

T2, Q, N – ?

Розв’язок:

1). Ізотермічний процес. t1 = t2 = 27°C; DU = 0;

Дж/кг;

Дж/кг;

Вт;

Дж/(кг×гр);

Потужність приводу:

Вт.

2). Адіабатичний  процес. ; kповітря = 1,4; q = 0. 

K;

Дж/кг;

Дж/кг;

кВт.

3). Політропний  процес. ;

K;

Дж/кг;

Дж/кг;

Дж/кг; 

Вт;

Вт. 

Зведена таблиця:

Задача № 4, (№4, стор. 47).

Визначити поверхню нагріву рекуперативного газоповітряного  теплообмінника при прямоточній  та протиточній схемах руху теплоносіїв, якщо об’ємна витрата повітря, що нагрівається при нормальних умовах Vн, середній коефіцієнт теплопередачі від продуктів згоряння до повітря К, початкові і кінцеві температури продуктів згоряння та повітря відповідно t'1, t''1, t'2, t''2. дані необхідні для вирішення задачі, вибрати з табл. 16.

Розв’язок:

Поверхня нагріву, м2: 

Масова витрата  повітря: 

Теплоємність  повітря: Срп = 1,03 кДж/кг;

Потік тепла  від газу до повітря:

Q = Cpп×mп×Dtп = 1,03×0,215×(300 – 20) = 62 кВт;

Середня логарифмічна різниця температур: 

а). Прямоток:  
 
 

а). Протиток:  
 
 

Задача № 3. (№1, стор. 48).

Задано паливо та паропродуктивність котельного агрегату D. Визначити склад робочої маси палива та його найменшу теплоту згоряння, спосіб спалення палива, тип топки, значення коефіцієнта надлишку повітря в топці aт та на виході з котлоагрегату aух по величині присоса повітря по газовому тракту (Da); знайти необхідну кількість повітря для згоряння 1 кг (1 м3) палива і об’єми продуктів згоряння при aух, а також ентальпію газів при заданній температурі tух. Вихідні дані, необхідні для розв’язку задачі, прийняти з табл. 17.

Вказівка. Елементарний склад і нижча теплота згоряння палива, а також рекомендації щодо вибору топки і коефіцієнта надлишку повітря в топці приведені в додатках 5-8 методичних вказівок.

Розв’язок:

WP = 18; AP = 29,5; SP = 1; CP = 37,3; HP = 2,8;

NP = 0,9; OP = 10,5; =13,9 МДж/кг.

Тип топки –  шахтно-млинова.

Коефіцієнт надлишку повітря в топці: aТ = 1,25.

Коефіцієнт надлишку повітря за котлом: a = aТ + Da = 1,25 + 0,15 = 1,4.

Теоретична кількість  повітря:

V0 = 0,089×CP + 0,265×HP + 0,033×(SP - OP) =

= 0,089×37,3 + 0,265×2,8 + 0,033×(1 – 10,5) = 3,75 м3/кг;

Об’єм надлишкового повітря:

DV = (a - 1)×V0 = (1,4 –  1)×3,75 = 1,5 м3/кг;

Теоретичний об’єм  трьохатомних газів:

VRO2 = 0,0186×(CP + 0,375×SP) = 0,0186×(37,3 + 0,375×1) = 0,701 м3/кг;

Теоретичний об’єм  двохатомних газів:

VR2 = 0,79×V0 + 0,008×NP = 0,79×3,75 + 0,008×0,9 = 2,97 м3/кг;

Дійсний об’єм  сухих газів:

Vсг = VRO2 + VR2 + DV = 0,701 + 2,97 + 1,5 = 5,171 м3/кг;

Теоретичний об’єм  водяної пари:

VH2O = 0,0124×(9×HP + WP) + 0,0161× V0 =

= 0,0124×(9×2,8 + 18) + 0,0161×3,75 = 0,596 м3/кг;

Загальний об’єм  газів:

SV = Vсг + VH2O = 5,171 + 0,596 = 5,767 м3/кг;

Ентальпія газів:

Iух = [S(ViCi)]×tух = (VRO2×CRO2 + VR2×CR2 + VH2O×CH2O + DV×CB)×tух.

Об’ємна теплоємність сухих газів, водяної пари та повітря при tух = 130°C, кДж/(м3×гр): CRO2 = 1,8; CR2 = 1,3; CH2O = 1,52; CB = 1,3.

Iух = (0,701×1,8 + 2,97×1,3 + 0,596×1,52 + 1,5×1,3)×130 = 1037,2 кДж/кг. Задача  № 2. (№2, стор. 46).

Водяний пар  з початковим тиском р1 = 3 МПа та ступенем сухості х1 = 0,95 надходить в пароперегрівач, де його температура підвищується на Dt; після перегрівача пар ізотропно розширюється в турбіні до тиску р2. Визначити (по hs – діаграмі) кількість теплоти (на 1 кг пара), підведеної до нього в пароперегрівачі, роботу циклу Ренкіна та ступінь сухості пара х2 в кінці розширення. Визначити також термічний ККД циклу. Визначити роботу циклу і кінцеву ступінь сухості, якщо після пароперегрівача пар дроселюється до тиску р1’. Дані, необхідні для вирішення задачі, вибрати з таблиці 14.

Розв’язок: 

і0 = 2635 кДж/кг; t1’ = 140°C;

tпп = t1’ + Dt = 140 + 235 = 375°C;

iпп = 3240 кДж/кг;

Dqпп = iпп – i0 = 3240 – 2635 = 605 кДж/кг;

x2 = 0,912; iK = 2340 кДж/кг;

l = iпп - iK = 3240 –  2340 = 900 кДж/кг;

tK’ = 24°C;