на підігрівники:

G_П65 = 6,845 кг/с; G_П85 = 24,630 кг/с.

= 94,57 кг/с.

|G_П65 - G_П64|= |6,845 - 6,925| = 0,08  0,2;

|G_П85 - G_П84|= |24,630 - 24,498| = 0,132  0,2.

(Досягнуто необхідної точності для всіх підігрівників).

Таблиця G_Пі , кг/с = f(N) ітерації:

Таблиця 6.1.

N	GП1	GП2	GП3	GП4	GП5	GП6	GП7	GП8	GП9
1	11,606	4,491	6,461	8,257	6,024	9,085	16,663	19,655	12,735
2	10,975	3,394	5,537	7,642	4,628	7,757	17,693	22,973	13,773
3	10,974	3,215	5,332	7,476	4,218	7,149	17,718	24,11	14,167
4	---	---	5,289	---	4,106	6,925	---	24,498	14,316
5	---	---	---	---	---	6,845	---	24,630	---

6.Тепловий розрахунок турбоприводу живильного насосу

Потужність живильного насосу:

V_ж.в. = 0,001 м³/кг;

Р_ж.н. = P_ввжн – P_вжн= Р_пг1,25 + 3·0.2 – 1,8 = 35,05 МПа;

_ж.н. = 0,75;

G_ж.в. = G_пг = 264 кг/с;

12337,6 кВт.

Пар на ТПН беремо з третього відбору і повертаємо в сьомий.

Потужність турбоприводу живильного насосу:

= 12589,4 кВт.

Б
удуємо процес розширення пари в ТПН:

Н⁰_ТПН = і₃ - і^ТПН_вихл = 3430 – 2760 = 670 кДж/кг;

Н^дійсн_ТПН = Н⁰_ТПН_ТПН = 670 0,8 = 536 кДж/кг.

Витрата пари на ТПН:

23,488 кг/с.

7.Визначення потужності турбіни та електричного генератора

Р
озрахунок витрати пари на відсіки турбіни:

G₀ = G_ПГ = 264 кг/с;

G₁ = G₀ – G_П9 = 264 – 14,316 = 249,684 кг/с;

G₂ = G₁ – G_П8 = 249,684 – 24,630 = 225,054 кг/с;

G₃ = G₂ – G_П7 – G_ТПН = 225,054 – 17,718 – 23,488 = 183,848 кг/с;

G₄ = G₃ – G_П6 – G_ПБ = 183,848 – 6,845 – 2,253 = 174,75 кг/с;

G₅ = G₄ – G_П5 = 174,75 – 4,106 = 170,644 кг/с;

G₆ = G₅ – G_П4 – G_ОБ = 170,644 – 7,476 – 3,491 = 159,677 кг/с;

G₇ = G₆ – G_П3 + G_ТПН = 159,677 – 5,289 + 23,488 = 177,876 кг/с;

G₈ = G₇ – G_П2 = 177,876 – 3,215 = 174,661 кг/с;

G₉ = G₈ – G_П1 = 174,661 – 10,974 = 163,687 кг/с.

Знайдемо роботу по ділянкам турбіни:

i₀ = i₀ – i₁ = 3450 – 3100 = 350 кДж/кг;

i₁ = i₁ – i₂ = 3100 – 3030 = 70 кДж/кг;

i₃ = i_ПП – i₃ = 3670 – 3430 = 240 кДж/кг;

i₄ = i₃ – i₄ = 3430 – 3190 = 240 кДж/кг;

i₅ = i₄ – i₅ = 3190 – 3040 = 150 кДж/кг;

i₆ = i₅ – i₆ =3040 – 2940 = 100 кДж/кг;

i₇ = i₆ – i₇ = 2940 – 2820 = 120 кДж/кг;

i₈ = i₇ – i₈ = 2820 – 2730 = 90 кДж/кг;

i₉ = i₈ – i₉ = 2730 – 2610 = 120 кДж/кг;

i₁₀ = i₉ – i^цнт_вихл =2610 – 2340 = 270 кДж/кг.

Потужність ділянок турбіни:

N₀ = G₀i₀ = 264350 = 92400 кВт;

N₁ = G₁i₁ = 249,68470 = 17477,88 кВт;

N₃ = G₂i₃ = 225,054240 = 54012,96 кВт;

N₄ = G₃i₄ = 183,848240 = 44123,52 кВт;

N₅ = G₄i₅ = 174,75150 = 26212,5 кВт;

N₆ = G₅i₆ = 170,644100 = 17064,4 кВт;

N₇ = G₆i₇ = 159,677120 = 19161,24 кВт;

N₈ = G₇i₈ = 177,87690 = 16008,84 кВт;

N₉ = G₈i₉ = 174,661120 = 20959,32 кВт;

N₁₀ = G₉i₁₀ = 163,687270 = 44195,49 кВт.

N_турб= N₁ + N₃ + N₄ + N₅ + N₆ + N₇ + N₈ + N₉ + N₁₀ =

= 351616,15 кВт = 351,6 МВт;

N_ег = N_турб·_мех·_г·_сн = 351616,150.980.990.96 =

= 327492,47 кВт = 327,5 МВт.

8.Визначення техніко-економічних показників блоку

i_жв = i_вв9 = 1171,8 кДж/кг;

Q_пг = G_пг·(i₀ - i_жв) = 264·(3450 - 1171,8) = 601444,8 кВт;

G_пп = G₂ = 225,054 кг/с;

Q_пп = G_пп·(i_пп - ) = 225,054·(3670 - 3028,8) = 144304,6248 кВт;

Q = Q_пг+ Q_пп - Q_тфу= 601444,8 + 144304,6 – 15000 = 730749,4 кВт;

N = N_ег·_пг·_тр = 327492,47·0.91·0.98 = 292057,8 кВт.

ККД блока:

Визначимо питому витрату тепла:

.

Питома витрата умовного палива:

9.Конструкторські та гідравлічні розрахунки бойлерів ТФУ

Загальні початкові дані:

Величина	Позначення	Значення
Внутрішній діаметр труб	dвн	13.6 м
Швидкість води в трубах	Wв	2 м/с
Кількість ходів по воді	z	4
Крок труб	Sтр	22 мм
Зазор між трубною дошкою і корпусом	A	0.1 м
Зовнішній діаметр труб	dн	16 м
Відстань між перегородками	lпер	0.5 м
Товщина стінки труби	ст	2.4 мм
Коефіцієнт запасу поверхні		1.2
Кількість перегородок	nпер	10
Товщина перегородки	пер	5 мм
Товщина трубної дошки	lтр	0.1 м
Середній радіус перегину	Rср	0.5м
Діаметр патрубка підводу води	D	0.6 м
Абсолютна шорсткість патрубка	Kшпатр	0.44 мм
Абсолютна шорсткість патрубка	Kштр	0.1 мм
		0.76
	с	8.3 коп
Кількість годин праці		6500 год
Питома вартість	Cсп	300 грн.
	Eн	0.15
	сп	0.07
Динамічна в’язкість води	в	93.4·10-6
Число Прандтля	Pr	0.852
Коефіцієнт теплопровідності води	в	581.4·10-3
Теплопровідність	ст	41

Розрахунок основного бойлера.

Дані, знайдені в п.3:

G_св = 44.643 кг/с

i_в =306.6 кДж/кг

i_вв=504 кДж/кг

t_в=73 °C

t_вв=120 °C

t_s=125 °C

Кількість трубок в одному вході: шт.

Кількість отворів в трубних дошках: шт.

Діаметр трубної дошки: м.

Діаметр корпуса підігрівника: м.

Теплове навантаження підігрівника: кВт.

Середньологарифмічний температурний напір: .

Середня температура води: .

Число Рейнольдса: .

Коефіцієнт тепловіддачі від пари до стінки:

Термічний опір:

Середній діаметр: м.

Схована теплота пароутворення: Термічний опір стінки:

Термічна провідність стінки:

Перше наближення по температурі стінки:

Температура конденсату:

Температурна різниця “пара-стінка":

Комплекс A:

Коефіцієнт тепловіддачі:

Термічний опір:

Коефіцієнт теплопередачі:

Поверхня теплообміну:

Друге наближення по температурі стінки:

Третє наближення по температурі стінки:

Четверте наближення по температурі стінки:

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:

Розрахунок пікового бойлера

Дані, знайдені в п.3:

G_в = 44,643 кг/с;

i_в=504 кДж/кг;

i_вв=630 кДж/кг;

t_в=120 °C;

t_вв=150 °C;

t_s=165 °C.

Кількість трубок в одному вході: шт.

Кількість отворів в трубних дошках: шт.

Діаметр трубної дошки: м.

Діаметр корпуса підігрівника: м.

Теплове навантаження підігрівника: кВт.

Середньологарифмічний температурний напір: .

Середня температура води: .

Число Рейнольдса: .

Коефіцієнт тепловіддачі від пари до стінки: Термічний опір:

Середній діаметр: м.

Схована теплота пароутворення: Термічний опір стінки:

Термічна провідність стінки:

Перше наближення по температурі стінки:

Температура конденсату:

Температурна різниця “пара-стінка":

Комплекс A:

Коефіцієнт тепловіддачі:

Термічний опір:

Коефіцієнт теплопередачі:

Поверхня теплообміну:

Друге наближення по температурі стінки:

Третє наближення по температурі стінки:

Четверте наближення по температурі стінки:

П’яте наближення по температурі стінки:

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

Величина	Позначення	Значення
Тиск пари, ата	Рп	0,06
Температура пари, С	tк	35,85
Питомий об’єм пари, м3/кг	Vп	30
Температура води на вході, С	t1	12
Число ходів води	Z	2
Швидкість води, м/с		2
Кількість конденсаторів	N	1
Зовнішній діаметр трубок, мм	dн	28
Внутрішній діаметр трубок, мм	dвн	26
Коефіцієнт заповнення трубної дошки	тр	0,3
Активна довжина труби, м	Lакт	8,9
Коефіцієнт чистоти трубок	з	0,8
Коефіцієнт похибки методу розрахунку коефіцієнта теплопередачі		0,9
Питома вартість системи техводопостачання, грн./(м3/год)	Cтвс	16
Питома вартість поверхні теплообміну, грн./м2	CК	28
Питома вартість енергії приводу циркуляційних насосів, коп./(кВтгод)	Сц.н.	1,3
Питома вартість землі, грн./(м2год)	Cсх	0
Висота підйому води циркуляційним насосом, м	H	10
Коефіцієнт поправки на парове навантаження	d	1
Коефіцієнт похибки методу розрахунку коефіцієнта теплопередачі		0,9

Дані, знайдені в п.3: i_п = i_к = = 2343,76 кДж/кг.

Витрата пари на конденсатор, знайдена в п.8:

G_K = 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:

d_к = G_к /F_к = 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.

№ варіанту	t1, С	n	G, кг/год	р1, МПа	р2, МПа
00	27	1,25	300	0,1	0,9

T₂, Q, N – ?

Розв’язок:

1). Ізотермічний процес. t₁ = t₂ = 27C; U = 0;

Дж/кг;

Дж/кг;

Вт;

Дж/(кггр);

Потужність приводу:

Вт.

2). Адіабатичний процес. ; k_{повітря} = 1,4; q = 0.

K;

Дж/кг;

Дж/кг;

кВт.

3). Політропний процес. ;