Схемы без отбора пара от главной турбины 8 страница

* – прочие потребители составляют 10...20% от общей электрической мощности, потребляемой СЯЭУ.

Пункт 129. Мощность общесудовых потребителей должна быть определена при расчете судовой электростанции. На первом этапе проектирования может быть принята по прототипу.

Пункт 131. Число турбогенераторов (ТГ) на судне определяется как мощностью электростанции, так и условиями размещения ТГ на судне. При большой мощности электростанции (более 4...5 МВт) число ТГ может быть Z_тг = 4...6, причем в работе находится Z_ртг = 3…4 турбогенератора, а 1...2 - в резерве. При малой мощности электростанции число ТГ должно быть не менее двух, причем оба находятся в действии.

Пункт 133. Спецификационная мощность ТГ должна обеспечить работу электростанции при выходе из строя одного из работающих ТГ при незначительной перегрузке остальных (до 15%). В любом случае и должна соответствовать стандартной мощности выпускаемых промышленностью турбогенераторов: 630, 800, 1000, 1600, 2000 и 3000 кВт (при 1500 об/мин, 50 Гц), 2500 и 3200 кВт (при 3000 об/мин, 50 Гц).

Пункт 134. Эффективный КПД ТГ на спецификационной мощности находится по каталогу ТГ. При отсутствии каталога можно принять по уравнению:

, (2.41)

где = 0,85...0,9 - коэффициент учитывающий степень совершенства АТГ;

m = 0,12...0,14;

P₀–давление пара перед ТГ, МПа (п. 8 табл. 1.1);

Dt₀= t₀-t_s – см. примечание к п. 9 табл. 1.1.

Пункт 135. Адиабатный перепад определяется по диаграмме i - s, при этом начальные параметры пара можно принять такими же, как и для ГТЗА. Давление за турбиной ТГ принимается равным давлению в главном конденсаторе, если отработанный в ТГ пар сбрасывается в главный конденсатор. Для АТГ давление в конденсаторе принимается несколько выше давления в главном конденсаторе и обычно лежит в пределах 0,01...0,02 МПа.

Пункт 143. Расход воды на бытовые нужды зависит от назначения судна, его автономности. На пассажирских и транспортных судах расход определяется исходя из 100...120 литров на человека в день, или (в кг/с):

, (2.42)

где - численность команды и экипажа.

На специальных судах расход на бытовые нужды может быть существенно ниже, до 7...10 л/день на человека.

Пункт 144. На судах технического флота свежий пар и техническая вода могут безвозвратно теряться в различных технологических процессах. Например, на ледоколах свежий пар барботируется в ледовый ящик для предотвращения обледенения приемных кингстонов. Расход воды и пара на технологические нужды определяется назначением судна, для большинства судов им можно пренебречь.

Пункт 146. Удельный расход теплоты, необходимый для получения 1кг пресной воды, зависит от типа испарительной водоопреснительной установки. Для установки типа П
(рис. 2.8) расход теплоты можно определить по уравнению:

, (2.43)

где - коэффициент продувки , ;

- теплоемкость забортной воды, кДж/кг;

- температура насыщения при давлении в конденсаторе испарительной установки (обычно Р_s= 0,024 МПа, = 64°С);

- температура входа забортной воды в батарею ИУ.

Можно принять t_s= t_вх^иу= 20...30 °С;

- теплота парообразования, кДж/кг;

- КПД ИУ с учетом расхода воды на промывку пара, можно принять = 0,95...0,96.

В большинстве случаев » 3000 кДж/кг.

Рисунок 2.8 – Схема испарительной (водоопреснительной) установки типа П.

Промышленность выпускает пять типоразмеров подобных установок от П1 до П5 с производительностью дистиллята 5, 10, 25, 50, 75 м³ в сутки соответственно.

Для установок типа М (рис. 2.9) удельный расход теплоты зависит от числа ступеней испарения, давления в ступенях испарения, в зависимости от производительности его можно принять по таблице 2.3.

Рисунок 2.9 – Схема испарительной (водоопреснительной) установки типа «М».

Таблица 2.3 – Характеристики ВОУ типа «М».

Тип ВОУ	Производительность дистиллята		Удельный расход теплоты, кДж/кг
Тип ВОУ	м³/сут	кг/с	Удельный расход теплоты, кДж/кг
М - 1	15	0,002	1850
М - 2	30	0,004	1700
М - 3	60	0,008	1400
М - 4	120	0,016	1150
М - 5	240	0,032	950

Пункт 147. В ИУ обычно используется пар с давлением 0,1...0,12 МПа при состоянии, близком к насыщению. Следовательно, в ИУ используется либо пар, отработанный во вспомогательных механизмах ( , см. пояснения к табл. 2.1), либо пар отбора перед турбиной низкого давления ( ). В энергетических установках, где приходится использовать для ИУ свежий пар, его предварительно дросселируют и увлажняют в редукционно-охлаждающем устройстве (РОУ) . Для расчета расхода пара на ИУ этим можно пренебречь, и принять (смотри табл. 1.1). Температура конденсата за ИУ обычно лежит в пределах 95...100 °С, следовательно можно принять = 400 кДж/кг.

Пункт 148. Потребление бытового пара существенно зависит от типа судна, в первом приближении оно принимается по прототипу, или задается руководителем (в курсовом проекте).

Пункт 149. Давление бытового пара также зависит от типа судна. Приближенно можно принять Р_бп = 0,5 МПа, откуда энтальпия насыщенного пара будет = 2748 кДж/кг.

Пункт 150. Температуру конденсата в системе ГБП (рис. 2.10) можно принять равной = 50...60 °С, откуда энтальпия конденсата будет = 210...250 кДж/кг.

Рисунок 2.10 – Генератор бытового пара (парогенератор низкого давления).

Пункт 151. Обычно в ГБП используется свежий пар, дросселированный до 0,8... 1,0 МПа и увлажненный в РОУ. В расчетах можно принять (п.8 табл.1.1). Температура конденсата греющего пара в ГБП лежит в пределах 120...130 °C, т.е. энтальпия конденсата равна = 500…540 кДж/кг.

3 Тепловой и материальный баланс СЯЭУ

Результатом расчета СЯЭУ является определение требуемой паро-производительности ЯППУ, мощности реактора и действительного КПД установки. С этой целью на основе расчета потребления пара главными и вспомогательными механизмами СЯЭУ (табл. 2.1) составляются таблицы баланса свежего и отработанного пара и конденсата.

Так как ряд величин на данной стадии расчета определен весьма неточно или вообще не определен, то эти расчеты (таблицы 3.1-3.4) выполняются методом последовательного приближения. Необходимо заметить, что сначала выполняется первое приближение во всех таблицах, затем второе и, при необходимости, 3-е и последующие. Как правило, для получения требуемой точности расчетов достаточно 2-3 приближения.

В точных расчетах после уточнения паропроизводительности ЯППУ и суммарного количества конденсата, поступающего в главный конденсатор (1-е приближение), необходимо пересчитать все вспомогательные механизмы и определить во 2-м приближении расход пара на эти механизмы. В предэскизном проектировании (на уровне курсового и дипломного проекта) в этом нет необходимости, и расход пара на механизмы СЯЭУ (за исключением ГТЗА) считается определенным с достаточной степенью точности. Если в схеме отбор пара от ГТЗА отсутствует, то расход пара на ГТЗА также определяется однозначно, и нет необходимости выполнять 2-е приближение. В этом случае результаты расчета таблиц 3.1…3.4 в первом приближении считаются окончательными. При наличии отборов в каждом приближении определяется расход пара на ГТЗА. Расчет ведется до тех пор, пока не будут выполнены условия:

; (3.1)

. (3.2)

В настоящее время в СЯЭУ используется следующие схемы с подогревом питательной воды:

– подогрев воды в ПВД или в деаэраторе теплом отработавшего пара вспомогательных механизмов (с добавкой свежего пара); параметры ПВ в этом случае см. примечание п.33 табл. 1.1.

– многоступенчатый подогрев ПВ теплом пара, отбираемого от ГТ. В этом случае ПНД обогревается паром отбора от ТНД (третий отбор на схеме рис. 1.14) Обычно давление пара в отборе принимают 0,05…0,06 МПа (что соответствует температуре насыщения 80…85°С).

Температура конденсата (рабочего тела) за ПНД принимается 60…70 °С.

Второй отбор в ЯЭУ с промежуточной сепарацией пара, как правило, производится за сепаратором пара при давлении 0,26…0,3 МПа (с температурой 128…132 °С и энтальпией , см. п. 25 табл. 1.1). Этот же пар используется для подогрева ПВ во второй секции ПВД до температуры 123…127 °С.

Для подогрева ПВ в первой секции ПВД используется пар первого отбора, температура насыщения которого на 7…10 °С выше температуры питательной воды. По температуре насыщения находится давление в точке отбора и энтальпия пара отбора i₁по диаграмме рис. 1.14.

Баланс отработанного пара составляют в том случае, если отработанный пар вспомогательных механизмов используется как греющий для подогрева питательной воды в испарительной (водоопреснительной) установке, в контуре теплофикации. Пример баланса отработанного пара приведен в таблице 3.1. Рекомендуется составлять баланс для судна в целом, вне зависимости от числа ППУ.

Если отработанный пар вспомогательных механизмов поступает в конденсаторы, то нет необходимости составлять баланс отработанного пара.

Таблица 3.1 – Баланс отработанного пара.

№	Потребитель	Обозначение	Число потребителей на расчетном режиме	Расход пара на расчетном режиме , кг/с	Суммарный расход пара , кг/с	Энтальпия отработанного пара ,кДж/кг	Теплота отработанного пара , кДж/с
1	Турбопита-тельный насос		, п.80 табл. 2.1	Табл. 2.1 п.99		Табл. 2.1 п.102
2	Турбоцирку-ляционный насос ГК		п.111 табл. 2.1	Табл. 2.1 п.125		Табл. 2.1 п.127
3	Прочие

Суммарный расход отработанного пара:

. (3.3)

Энтальпия отработанного пара:

. (3.4)

Баланс свежего пара преследует цель определения действительной паропроизводительности ППУ. В таблицу заносятся все потребители свежего пара. Учитывая, что потребление пара отдельными механизмами может уточняться в процессе расчетов, в некоторых случаях баланс сводят в нескольких приближениях. Рекомендуется составлять баланс свежего пара для судна в целом, вне зависимости от числа ПТУ.

Таблица 3.2 – Баланс свежего пара.

N п/п	Потребитель	Обозначение	Число потребителей на расчетном режиме	Расход пара на расчетном режиме	Суммарный расход пара
			z_i	D_i
1	Главная турбина	D_ГТ	Табл.1.1 п.2	Табл.1.1 п.16 или п.31
2	Главные эжекторы		Табл.1.1 п.2	Табл. 2.1 п.138
3	Вспомогательные эжекторы		Табл. 1.1 п.2	Табл. 2.1 п.138
4	ДУУ	D_дуу	Табл. 1.1 п.2	Табл. 2.1 п.153
5	АТГ	D_тг	Табл. 2.1 п.131	Табл. 2.1 п.137
6	Эжекторы АТГ		Табл. 2.1 п.131	Табл. 2.1 п.139
7	Турбопитательные насосы	D_тп	Табл. 3.1 п. 1	Табл. 2.1 п.99
8	Турбоциркуляционный насос ГК	D_тон	Табл. 3.1 п. 2	Табл. 2.1 п.125
9	ГБП	D_гбп	1	Табл. 2.1 п.152
10	Прочие потребители
11	Суммарное потребление пара без подогревателя питательной воды (деаэратор)
12	Подогреватель питательной воды (деаэратор)	D_ппв	1
13	Итого	D_ппу = + D_ппв

Примечание к таблице 3.2:

Пункт 1. При наличии отборов пара на подогрев питательной воды и контур теплофикации расход пара на главную турбину выполняется в несколько приближений (см. табл. 3.1).

Пункты 7 и 8. При наличии турбопривода.

Пункт 12. Расход свежего пара на деаэратор (или поверхностный подогреватель питательной воды) практикуется в схемах без отбора пара от главной турбины (ледокол, крейсер) на полных ходах, когда не хватает отработанного во вспомогательных механизмах пара (табл.3.1) для подогрева питательной воды до заданной температуры. Нахождение необходимого количества пара на ППВ смотри в таблице 3.4.

Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 245; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 3 4 5 6 789 10 11 12 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!