Υπολογίστε την κατανάλωση ατμού. Υπολογισμός κατανάλωσης ατμού για βιομηχανικό κτίριο. Υπολογισμός κατανάλωσης ατμού για θέρμανση και αερισμό

3.2.2 Υπολογισμός κατανάλωσης ατμού για θέρμανση και αερισμό

Ο υπολογισμός του κόστους θερμότητας για θέρμανση και αερισμό καθορίζεται από τον τύπο:

Q=q · V · (t πομ – t υπολογισμός ) · Τ έτος , kW/έτος, (3.11)

όπου q είναι η ειδική κατανάλωση θερμότητας για θέρμανση και αερισμό 1 m 3 δωματίου σε διαφορά θερμοκρασίας 1 ° C, kW/(m 3 deg).

Η μέση τιμή αυτής της τιμής μπορεί να ληφθεί: για θέρμανση - 0,45 · 10 -3 kW/(m 3 .deg), για αερισμό 0,9 · 10 -3 kW/(m 3 .deg).

V – ο συνολικός όγκος των χώρων του ιστότοπου χωρίς να λαμβάνεται υπόψη ο όγκος θαλάμους ξήρανσης m 3;

t δωματίου – θερμοκρασία δωματίου, υποτίθεται ότι είναι 20°C.

t calc – θερμοκρασία σχεδιασμού για θέρμανση και αερισμό.

T έτος - η διάρκεια της περιόδου θέρμανσης καθορίζεται από τον τύπο:

T έτος = 24*τ από, h,

όπου τ από είναι η διάρκεια της περιόδου θέρμανσης, ημέρες.

Τ έτος = 24 · 205 = 4920 ώρες.

Q από = 0,45 · 10 -3 · 4456,872 · (20-(-26)) · 4920 = 453,9 · 10 3 kW/έτος.

Q διέξοδος = 0,09 · 10 -3 · 4456,872 · (20-(-12)) · 4920 = 63,15 · 10 3 kW/έτος.

Πίνακας 3.3 – Υπολογισμός κατανάλωσης θερμότητας για θέρμανση και αερισμό

Υπολογισμός ετήσιες ανάγκεςσε ζεύγη για θέρμανση και αερισμό καθορίζεται από τον τύπο:

3.2.3 Υπολογισμός κατανάλωσης θερμότητας (ατμού) για οικιακές ανάγκες

Ο υπολογισμός της κατανάλωσης θερμότητας (ατμού) για τις οικιακές ανάγκες καθορίζεται από τον τύπο:

όπου q είναι η κατανάλωση ατμού ανά άτομο ανά βάρδια.

m – αριθμός ατόμων που εργάζονται στην πιο πολυσύχναστη βάρδια.

n είναι ο αριθμός των βάρδιων εργασίας στην τοποθεσία (συνιστάται να κάνετε 2).

τ – αριθμός ημερών λειτουργίας του χώρου ανά έτος.

3.2.4 Υπολογισμός της συνολικής ετήσιας ζήτησης ατμού για τεχνολογικές και οικιακές ανάγκες, θέρμανση και εξαερισμό

Ο υπολογισμός της συνολικής ετήσιας ζήτησης ατμού για τεχνολογικές και οικιακές ανάγκες, θέρμανση και αερισμό καθορίζεται από τον τύπο:

ρε γενικά = ρε ακαδημαϊκό έτος + ρε από + ρε καθημερινή ζωή , t/έτος. (3.14)

ρε γενικά =8,13+891,47+2,6=902,2 t/έτος.

Με βάση την λαμβανόμενη τιμή η oe καθορίστε την προκαταρκτική εκτιμώμενη ταχύτητα ροήςζεύγος

που θα διευκρινιστεί αργότερα.

Για στρόβιλους με μία ελεγχόμενη εξαγωγή ατμού (όπως καθορίζεται), η προκαταρκτική ροή ατμού προσδιορίζεται από έναν κατά προσέγγιση τύπο (υποθέτοντας ότι η σχετική εσωτερική απόδοση του τμήματος υψηλής πίεσης και του στροβίλου στο σύνολό του είναι η ίδια):

(13)

Οπου σολ- αξία της ρυθμιζόμενης (βιομηχανικής, τηλεθέρμανσης) εξόρυξης υπό πίεση Rσύμφωνα με (ανατίθεται)· Ν t 0chvd - πτώση θερμότητας ιδανικής τουρμπίνας από την αρχική πίεση R 0 στην πίεση εξαγωγής Rσύμφωνα με το (Εικ. 6).

Κατά τον υπολογισμό της διαδρομής ροής ενός στροβίλου με ελεγχόμενη εξαγωγή:

1) όλα τα στάδια μέχρι την ελεγχόμενη εξαγωγή υπολογίζονται για τη συνολική κατανάλωση ατμού που βρέθηκε χρησιμοποιώντας τον τύπο (13).

2) τα στάδια μετά την ελεγχόμενη εκχύλιση υπολογίζονται για τον ρυθμό ροής στη λειτουργία καθαρής συμπύκνωσης, που προσδιορίζεται από την έκφραση (12).

Τα στάδια χαμηλής πίεσης πρέπει να διασφαλίζουν τη διέλευση ατμού όταν ο στρόβιλος λειτουργεί με ονομαστική ηλεκτρική ισχύ με απενεργοποιημένη την ελεγχόμενη εξαγωγή (λειτουργία συμπύκνωσης).

Ο υπολογισμός του θερμικού κυκλώματος, ο προσδιορισμός των ρυθμών ροής ατμού στα διαμερίσματα του στροβίλου και η μείωση του ενεργειακού ισοζυγίου πραγματοποιούνται για δύο τρόπους λειτουργίας του στροβίλου:

α) με ελεγχόμενη εξαγωγή σε ονομαστική ηλεκτρική ισχύ (τρόπος συμπαραγωγής)·

β) χωρίς ελεγχόμενη εξαγωγή (λειτουργία συμπύκνωσης) στην ονομαστική ηλεκτρική ισχύ.

Η προσαρμογή του μήκους του ακροφυσίου και των λεπίδων εργασίας των σταδίων στην ελεγχόμενη εκχύλιση πραγματοποιείται σύμφωνα με τη ροή ατμού μέσω των διαμερισμάτων που λαμβάνονται στη λειτουργία συμπαραγωγής και τα υπόλοιπα στάδια ― με ροή ατμού μέσω των διαμερισμάτων σε λειτουργία συμπύκνωσης.

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΥ ΑΤΜΟΤΡΟΒΙΛΟΥ ΠΟΛΥΣΤΑΔΙΟΥ

K-12-35 με τρεις αναγεννητικές επιλογές για θέρμανση του νερού τροφοδοσίας στους 145 °C σύμφωνα με τα ακόλουθα αρχικά δεδομένα:

ονομαστικός ηλεκτρική ενέργεια Ν e = 12000 kW;

συχνότητα περιστροφής n=50 s -1;

πίεση ατμού μπροστά από τον στρόβιλο R" 0 = 3,5 MPa;

θερμοκρασία ατμού μπροστά από τον στρόβιλο t"0 = 435 o C;

πίεση ατμού εξαγωγής R"k = 0,006 MPa;

κατανομή ατμού στο ακροφύσιο.

Προσδιορισμός κατανάλωσης ατμού

Υπολογίζουμε την τουρμπίνα για οικονομική ισχύ. Ας δεχτούμε

Ν eq =0,9 Ν e =0,9∙12000 = 10800 kW.

Πίεση μπροστά από τα ακροφύσια του σταδίου ελέγχου στη λειτουργία σχεδίασης

R 0 = 0,95∙R"0 = 0,95∙3,5=3,325 MPa.

Η απώλεια πίεσης στο σωλήνα εξάτμισης καθορίζεται από τον τύπο

Δ p = p" Προς την ∙ λ∙( Μεκεφ /100) 2,

έχοντας δεχτεί Με VP =120 m/s, λ = 0,07, παίρνουμε

Δ R=0,006∙0,07∙(120/100) 2 = 0,0006 MPa,

πίεση ατμού πίσω από τα πτερύγια του ρότορα τελευταίου σταδίου

RΠρος την =σελ" Προς την + Δ R= 0,006 +0,0006 = 0,0066 MPa.

Χονδρικά απεικονίζουμε τη διαδικασία στο η, s-διάγραμμα

(βλ. Εικ. 1), σχεδιάζοντας τα σημεία A" 0, A 0, A" έως t, Α προς t.

Θα βρούμε η 0 = 3304 kJ/kg; η'Προς την t= 2143 kJ/kg; ηΠρος την t= 2162 kJ/kg;

Ν t 0id = 3304-2143 = 1161 kJ/kg; Ν t 0 = 3304-2162 = 1142 kJ/kg;

η dr = 1142/1161 = 0,984.

Δεχόμαστε η вр = 1,0, η ′ o Εγώ= 0,8, σύμφωνα με στοιχεία αναφοράς

η m =0,98; η g =0,97.

Έτσι έχουμε

η oe = η dr ∙η ′ o Εγώ∙η vvr ∙η m ∙η g =0,984∙0,8∙1,0∙0,98∙0,97=0,748.

Προκαταρκτική υπολογισμένη ροή ατμού ανά τουρμπίνα

Όλα τα στάδια του στροβίλου θα σχεδιαστούν για αυτή τη ροή ατμού.

Γραμμή προκαταρκτικής διαδικασίας η, s-το διάγραμμα σχεδιάζεται σύμφωνα με αποδεκτή αξίαη " ο Εγώμε τον εξής τρόπο:

ΝΤ Εγώ= 1142∙0,8=913,6 kJ/kg.

Αναβολή ΝΤ Εγώ V η, s-διάγραμμα, παίρνουμε το σημείο A k στην ισοβαρή R k (Εικ. 6).

Το έργο της σχεδίασης μιας κατά προσέγγιση γραμμής αλλαγής στην κατάσταση του ατμού μέσα η, s-Το διάγραμμα είναι μόνο για να βρείτε τον συγκεκριμένο όγκο ατμού στην έξοδο από το τελευταίο στάδιο. Βρίσκουμε την κατάσταση του ατμού στην έξοδο από αυτό το στάδιο σχεδιάζοντας την ισοbar Rαπό το Α έως την απώλεια παραγωγής

Νστο z =γ 2 2 z/2000.

Σε προκαταρκτικό υπολογισμό Νστο z βρίσκεται από την έκφραση

Νστο z = ζ id α ∙Η t 0id ,

όπου ζ id a είναι ο συντελεστής απώλειας εξόδου του τελευταίου σταδίου.

Κατά τον υπολογισμό, αξιολογήστε το ζ id a και βρείτε Νσε z και Με 2z.

Εικ.6. Η διαδικασία της διαστολής του ατμού στο(α) δωμάτιο(ες) συμπύκνωσης

και θέρμανση (β) τουρμπίνες σε η, s-διάγραμμα

Όσο μικρότερο ζ id a, τόσο μικρότερο, επομένως, Με 2 z –την ταχύτητα εξόδου ατμού στο τελευταίο στάδιο, αλλά τόσο μεγαλύτερο θα είναι το μήκος της λεπίδας.

Η τιμή του ζ id θα πρέπει να οριστεί με βάση τα διαθέσιμα δεδομένα για παρόμοια σχέδια τουρμπίνας.

Για μικρούς στρόβιλους συμπύκνωσης ζ id a = =0,015...0,03; για μεγάλες τουρμπίνες συμπύκνωσης ζ id a = 0,05 ... 0,08.

Για τουρμπίνες με αντίθλιψη ζ id α<0,015.

Ας πάρουμε ζ id a =0,0177. Επειτα

Νσε z = 0,0177∙1161 =20,55 kJ/kg.

Κατάσταση ατμού στο σημείο α έως zαντιστοιχεί στον συγκεκριμένο όγκο ατμού v 2 z=20,07m 3 /kg. Ενθαλπία ατμού πίσω από την τουρμπίνα η k =

2390,4 kJ/kg.

Με τον προσδιορισμό της κατά προσέγγιση ροής ατμού μέσω του στροβίλου και του κατά προσέγγιση ειδικού όγκου ατμού στην έξοδο από το τελευταίο στάδιο, τελειώνει το πρώτο στάδιο του προκαταρκτικού υπολογισμού.

Το δεύτερο στάδιο συνίσταται στον έλεγχο της δυνατότητας εποικοδομητικής εφαρμογής του τελευταίου σταδίου και στον κατά προσέγγιση προσδιορισμό της ισεντροπικής διαφοράς θερμότητας σε αυτό.

2. Προκαταρκτικός υπολογισμός του τελευταίου σταδίου

Για τον προκαταρκτικό υπολογισμό του τελευταίου σταδίου, είναι γνωστές οι ακόλουθες παράμετροι:

Ν t 0id, Νσε z ,ζ id a, G,n.

Σε περαιτέρω υπολογισμούς, ο δείκτης zαπορρίπτω.

Ταχύτητα ατμού στην έξοδο της σχάρας εργασίας του τελευταίου σταδίου

Για να προσδιορίσετε τη διάμετρο του τελευταίου βήματος, είναι απαραίτητο να ορίσετε την αναλογία ν = d/l 2 όπου ρε– μέση διάμετρος του τελευταίου σταδίου. μεγάλο 2 – μήκος εξόδου της λεπίδας του τελευταίου σταδίου.

Στις υπάρχουσες τουρμπίνες η τιμή ν βρίσκεται εντός 2,7 ... 50,0. Οι μικρές τιμές ισχύουν για τους στρόβιλους συμπύκνωσης υψηλής ισχύος, οι μεγάλες τιμές είναι χαρακτηριστικές για τους στρόβιλους συμπύκνωσης χαμηλής ισχύος και τους στρόβιλους με αντίθλιψη. Οι λεπίδες των τελευταίων σταδίων μπορούν να κατασκευαστούν είτε με σταθερό είτε με μεταβλητό προφίλ. Το ζήτημα της μετάβασης από πτερύγια με προφίλ σταθερού ύψους σε στριμμένο θα πρέπει να αποφασιστεί με βάση τη σύγκριση των απωλειών που προκαλούνται από τη ροή γύρω από τα πτερύγια του ρότορα καθώς η τιμή του ν αλλάζει. Για τις τιμές του ν<8 лопатки прихо­дится всегда выполнять закрученными. При ν >12, η ​​χρήση συστροφής δεν παρέχει αξιοσημείωτο κέρδος στην απόδοση.

Αφήνω , για παράδειγμα, αναλογία =5,2. Στη συνέχεια, υποθέτοντας μια αξονική έξοδο ατμού στο τελευταίο στάδιο, δηλ. α 2 = 90° (και επομένως Με 2α =γ 2), παίρνουμε:

Έτσι, το μήκος των λεπίδων εργασίας

μεγάλο 2 =d/ν =1,428/5,2=0,2746 m.

Περιφερειακή ταχύτητα στη μεσαία διάμετρο της σκηνής

u =π ∙d∙n= 3,14∙1,428∙50 = 224,3 m/s.

Περιφερειακή ταχύτητα στην άκρη της λεπίδας
u V =u∙(d+l 2 )/ρε=224,3∙(1,428+0,2746)/1,428=267,4m/s .

Τέτοιες ταχύτητες είναι αρκετά αποδεκτές.

Κατά τον υπολογισμό των στροβίλων μικρής ισχύος, δεν χρειάζεται να δοκιμάσετε την αντοχή των πτερυγίων του ρότορα εάν uδεν υπερβαίνει τα 300 m/s .

Διάμετρος τμήματος ρίζας

ρεΠρος την = d - l 2 = 1.428 - 0.2746 = =1.153 m .

Περιφερειακή ταχύτητα των λεπίδων στο ριζικό τμήμα

uΠρος την = π ∙ δΠρος την ∙ ν=181,17 m/s.

Η πτώση θερμότητας που επεξεργάζεται στο στάδιο του αξονικού στροβίλου προσδιορίζεται για βέλτιστες συνθήκες λειτουργίας, οι οποίες εκφράζονται από τη βέλτιστη αναλογία ταχύτητας

(14)

όπου ρ – βαθμός αντιδραστικότητας σταδίου.

Η διαθέσιμη πτώση θερμότητας που επεξεργάζεται στο στάδιο του στροβίλου με τη μεγαλύτερη απόδοση μπορεί να προσδιοριστεί από την έκφραση (14):

,

μετά τη μετατροπή την οποία βρίσκουμε

Σε αυτόν τον τύπο οι ποσότητες εσύ,ρ , φ, α 1 αναφέρονται στο μεσαίο τμήμα του σκαλοπατιού.

Αφού σε οποιοδήποτε τμήμα κατά μήκος της λεπίδας η θερμότητα πέφτει ΝΤο 0 πρέπει να είναι το ίδιο (η πίεση μπροστά και πίσω από τη σκηνή είναι σταθερή σε ύψος), στη συνέχεια μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας την έκφραση (15) για το τμήμα ρίζας της τελευταίας βαθμίδας, όπου ρ k ≈0 (όλα τα στάδια των στροβίλων θαλάμου σχεδιάζονται με βαθμό αντιδραστικότητας στο τμήμα ρίζας ρ k ≈0), u=u k, λαμβάνοντας περίπου φ = 0,95 και α 1 = 15 o:

Σε δεδομένη διαφορά θερμότητας Ν 0 βέλτιστη διάμετρος του τμήματος ρίζας του βήματος ρεΤο k μπορεί να προσδιοριστεί μετά τη μετατροπή της έκφρασης (15):

. (16)

Λαμβάνοντας, για παράδειγμα, για το τμήμα ρίζας τα βήματα ρ к =0, φ=0,955, α 1 =15 о, λαμβάνουμε τη βέλτιστη διάμετρο του τμήματος ρίζας στο Ν 0 =78 kJ/kg:

3. Υπολογισμός σταδίου ελέγχου

Επιλέγουμε ένα στάδιο ελέγχου με τη μορφή ενός δίσκου Curtis με διπλή κορώνα. Ας πάρουμε την πτώση θερμότητας σε αυτό ίση με το 30% της συνολικής πτώσης θερμότητας Ν t 0, που θα είναι

Ν 0 rs =0,3∙1142=342,6 kJ/kg.

Από τον προκαταρκτικό υπολογισμό της τουρμπίνας γνωρίζουμε:

1) κατά προσέγγιση κατανάλωση ατμού σολ= 12.436 kg/s;

2) πίεση σχεδιασμού μπροστά από τα ακροφύσια της βαθμίδας ελέγχου Π 0 =3,325 MPa;

3) ενθαλπία ατμού μπροστά από τα ακροφύσια του σταδίου ελέγχου η 0 =3304 kJ/kg.

Η μέθοδος για τον υπολογισμό μιας βαθμίδας ελέγχου δύο σειρών πρακτικά δεν διαφέρει από την παραπάνω μέθοδο για τον υπολογισμό ενός στροβίλου μονού σταδίου με πτερωτή δύο σειρών.

Χτίζουμε μέσα η, s- το διάγραμμα υδρατμών είναι μια ισεντροπική διαδικασία διαστολής σε αυτό το στάδιο από το αρχικό σημείο A 0 (Εικ. 7) έως το σημείο a έως το t pc, παραμερίζοντας την πτώση θερμότητας Ν 0 rs =

342,6 kJ/kg και βρείτε την πίεση πίσω από το στάδιο ελέγχου Rσε rs =0,953 MPa.

Ρύζι. 7. Προσδιορισμός της πίεσης πίσω από το στάδιο ελέγχου και

διαθέσιμη πτώση θερμότητας Ν 0(2- z )

Δεχόμαστε τον βαθμό αντιδραστικότητας των σχαρών

Πρώτη εργασία ρ р1 =0,

Οδηγός ρ n =0,05,

Δεύτερη εργασία ρ р2 =0.

Η διαφορά θερμότητας που επεξεργάζεται στη σχάρα του ακροφυσίου είναι

Ν 011 =(1- ρ р1 -ρ n - ρ р2)∙ Ν 0 rs =0,95∙342,6=325,47 kJ/kg.

Η πίεση πίσω από το πρώτο πλέγμα εργασίας, ίση με την πίεση πίσω από τα ακροφύσια (δεδομένου ότι ρ ρ1 =0), προσδιορίζεται από η, s-διάγραμμα:

R 11 =σελ 21 =1,024 MPa.

Η διαφορά θερμότητας που επεξεργάζεται στο πλέγμα οδηγών είναι

Ν 012 = ρ n ∙ Ν 0 rs =0,05∙432,6=17,13 kJ/kg.

Η πίεση πίσω από το πλέγμα οδήγησης είναι ίση με την πίεση πίσω από τη σκηνή (καθώς ρ р2 =0):

R 12 =σελ 22 = σελκ σελ Με=0,953 MPa .

Έχοντας προηγουμένως καθορίσει τον συντελεστή ταχύτητας φ=0,965, προσδιορίζουμε την απώλεια στα ακροφύσια:

Ν c =(1- φ 2) Ν 011 =(1-0,965 2)∙325,47 =22,384 kJ/kg.

Αναβολή της απώλειας Ναπό προς η, s-διάγραμμα (βλ. Εικ. 2), βρίσκουμε στην ισοβαρή R 11 =σελ 12 point a 11, που χαρακτηρίζει την κατάσταση του ατμού πίσω από τα ακροφύσια. Σε αυτό το σημείο προσδιορίζουμε τον συγκεκριμένο όγκο ατμού v 11 =0,24 m 3 /kg .

Ισοεντροπική (υπό όρους) ταχύτητα εκροής ατμού από τη διάταξη ακροφυσίων

Μεαπό = .

Ας πάρουμε τις αξίες u/cίσο με 0,2; 0,22; 0,24; 0,26; 0,28 και πραγματοποιήστε υπολογισμούς παραλλαγής, τα αποτελέσματα των οποίων συνοψίζονται στο

τραπέζι 2 (σε όλες τις παραλλαγές λαμβάνεται α 11 =12,5°).

Για την πρώτη επιλογήστάση u/cαπό = 0,2. Περιφερειακή ταχύτητα σε αυτήν την έκδοση

u=(u/cαπό)· ντοαπό = 0,2 827,8 = 165,554 m/s.

Μέση διάμετρος βήματος d=u/(π ιδ)= 1.054 μ.

Πραγματική ταχύτητα ατμού στην έξοδο από τη διάταξη ακροφυσίων

778,57 m/s .

Από την εξίσωση συνέχειας για το τμήμα εξόδου της διάταξης ακροφυσίων

ε μεγάλο 11 = Gv 11 / (π ·d·c 11 · σινα 11)=

12.436·0.24/(π·1.054·778.57·sin12.5°)= 0.00536 m .

Εφόσον η ε μεγάλο 11 <0,02 м, принимаем парциальный подвод пара к рабочим лопаткам и находим оптимальную степень парциальности

Μήκος εξόδου πτερυγίων ακροφυσίων

μεγάλο 11 = ε μεγάλο 11 / ε opt =0,0243 m.

Παίρνουμε το πλάτος των πτερυγίων των ακροφυσίων σι 11 = 0,04 m .

Ο ρυθμισμένος συντελεστής ταχύτητας της διάταξης ακροφυσίων καθορίζεται από το Σχ. 4 στο σι 11 /μεγάλο 11 = 0,04/0,0243 = 1,646 και γωνία α 11 = 12,5°:

Ο ρυθμισμένος συντελεστής ταχύτητας διάταξης ακροφυσίων φ δεν διαφέρει από αυτόν που υιοθετήθηκε νωρίτερα, επομένως η ταχύτητα ατμού στην έξοδο από τη διάταξη ακροφυσίων ντο 11 και απώλεια ενέργειας στη διάταξη ακροφυσίων Hγ δεν διευκρινίζουμε.

Οι διαστάσεις των πτερυγίων του ακροφυσίου παραμένουν αμετάβλητες. Για να εξασφαλιστεί ομαλό άνοιγμα του τμήματος ροής σε αυτήν την επιλογή υπολογισμού, οι διαστάσεις των λεπίδων εργασίας και οδηγών λαμβάνονται ως εξής:

μεγάλο 21 = 0,0268 m, μεγάλο 12 =0,0293 m, μεγάλο 22 =0,0319 μ ,

σι 21 =0,025 m, σι 12 = 0,03 m, σι 22 = 0,030 μ .

Τα κύρια αποτελέσματα των υπολογισμών του σταδίου ελέγχου του στροβίλου και για τις πέντε επιλογές συνοψίζονται στον πίνακα. 2. Οι τύποι για τον προσδιορισμό όλων των αριθμητικών τιμών των ποσοτήτων δίνονται παραπάνω, στο παράδειγμα υπολογισμού ενός στροβίλου με βήματα ταχύτητας.

Από τους υπολογισμούς της παραλλαγής (Πίνακας 2) προκύπτει ότι η υψηλότερη εσωτερική σχετική απόδοση του σταδίου ελέγχου η o Εγώ max =0,7597 σε μέση διάμετρο ρεрс =1,159 m (έκδοση με λόγο ταχύτητας u/s από =0,22). Ενθαλπία ατμού πίσω από το στάδιο ελέγχου σε αυτήν την υλοποίηση

ηκ σελ Με =η 0 - H i рс =3304 -260,267=3043,733 kJ/kg.

Αυτή η ενθαλπία αντιστοιχεί στην κατάσταση του ατμού στα σημεία a έως p Μεστο isobar Rκ σελ Με=0,953 MPa η, s-διαγράμματα (βλ. Εικ. 7) και λαμβάνει υπόψη όλες τις λεπίδες και τις πρόσθετες απώλειες του σταδίου ελέγχου. Από αυτό το σημείο ξεκινά η διαδικασία της διαστολής του ατμού στα μη ρυθμισμένα στάδια του στροβίλου.

πίνακας 2

Κύρια αποτελέσματα του υπολογισμού του σταδίου ελέγχου του στροβίλου

Κατανάλωση ατμού για βιομηχανικούς καταναλωτές

Για τον προσδιορισμό της ενθαλπίας του ατμού σε μια πολλαπλή ατμού, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιηθούν οι πίνακες των θερμοδυναμικών ιδιοτήτων του νερού και του ατμού που δίνονται. Τα απαραίτητα υλικά αναφοράς δίνονται στο Παράρτημα Β αυτού του εγχειριδίου. Σύμφωνα με τον Πίνακα Β1, ο οποίος δείχνει τους ειδικούς όγκους και τις ενθαλπίες ξηρού κορεσμένου ατμού και νερού στην καμπύλη κορεσμού για μια ορισμένη πίεση, δίνονται τα ακόλουθα:

Θερμοκρασία κορεσμού - tΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ ντο(στήλη 2);

Ενθαλπία νερού στην καμπύλη κορεσμού - , kJ/kg (στήλη 5),

Ενθαλπία ατμού στην καμπύλη κορεσμού - , kJ/kg (στήλη 6).

Εάν είναι απαραίτητο να προσδιοριστούν οι ενθαλπίες ατμού και νερού σε πίεση της οποίας η τιμή βρίσκεται μεταξύ των τιμών που δίνονται στον πίνακα, τότε είναι απαραίτητο να παρεμβληθεί μεταξύ δύο γειτονικών τιμών των τιμών μεταξύ των οποίων βρίσκεται η απαιτούμενη τιμή.

Η ενθαλπία του ατμού στην κεφαλή ατμού προσδιορίζεται από την πίεση ατμού σε αυτήν () σύμφωνα με τον Πίνακα Β.1. Παραρτήματα Β.

Η ενθαλπία του συμπυκνώματος που επιστρέφεται από την παραγωγή προσδιορίζεται από τη θερμοκρασία και την πίεση του συμπυκνώματος σύμφωνα με το Παράρτημα Α.

Ποσότητα συμπυκνώματος που επιστράφηκε από την παραγωγή

πού είναι η επιστροφή του συμπυκνώματος από την παραγωγή (καθορίζεται).

Κατανάλωση ατμού για κάλυψη του φορτίου θέρμανσης και αερισμού

Η θερμοκρασία του θερμαντικού συμπυκνώματος ατμού στην έξοδο του θερμαντήρα επιφάνειας θεωρείται ότι είναι 10-15 o C υψηλότερη από τη θερμοκρασία του θερμαινόμενου μέσου στην είσοδο σε αυτόν τον θερμαντήρα. Στον θερμαντήρα 8 θερμαίνεται το νερό του δικτύου, το οποίο εισέρχεται σε αυτό από τον αγωγό επιστροφής του δικτύου θέρμανσης με θερμοκρασία 70 o C. Έτσι, λαμβάνουμε τη θερμοκρασία του θερμαντικού συμπυκνώματος ατμού στην έξοδο του θερμαντήρα 8 ίση με 85 o C.

Χρησιμοποιώντας αυτή τη θερμοκρασία και την πίεση του συμπυκνώματος, χρησιμοποιώντας τον πίνακα στο Παράρτημα Α, βρίσκουμε την ενθαλπία του συμπυκνώματος:

Κατανάλωση ατμού για παροχή ζεστού νερού

Κατανάλωση ατμού για εγκαταστάσεις θέρμανσης

Συνολική κατανάλωση ατμού για την κάλυψη φορτίων παραγωγής και στέγασης και κοινής ωφέλειας

Η κατανάλωση ατμού για τις δικές του ανάγκες του λεβητοστασίου θεωρείται ότι κυμαίνεται από 15-30% του εξωτερικού φορτίου, δηλ. κατανάλωση ατμού για την κάλυψη παραγωγικών και στεγαστικών και κοινόχρηστων φορτίων. Ο ατμός που χρησιμοποιείται για βοηθητικές ανάγκες χρησιμοποιείται στο θερμικό κύκλωμα του λεβητοστασίου για τη θέρμανση πρόσθετων και μακιγιάζ νερών, καθώς και για την απαέρωσή τους.

Θεωρούμε ότι η κατανάλωση ατμού για τις δικές μας ανάγκες είναι 18%. Στη συνέχεια, αυτή η τιμή διευκρινίζεται ως αποτέλεσμα του υπολογισμού του θερμικού διαγράμματος του λεβητοστασίου.

Κατανάλωση ατμού για δικές σας ανάγκες:

Οι απώλειες ατμού στο θερμικό κύκλωμα του λεβητοστασίου είναι 2-3% της εξωτερικής κατανάλωσης ατμού, υποθέτουμε 3%.

Ποσότητα ατμού που παρέχεται μέσω της κεφαλής ατμού μετά τη μονάδα μείωσης-ψύξης:

Όταν ο ατμός διέρχεται από στενά τμήματα, εμφανίζεται μια διαδικασία στραγγαλισμού, που συνοδεύεται από μείωση της πίεσης, της θερμοκρασίας και αύξηση του όγκου και της εντροπίας του ατμού. Για την περίπτωση μιας διαδικασίας αδιαβατικού στραγγαλισμού, ικανοποιείται η ακόλουθη προϋπόθεση:

όπου: είναι η ενθαλπία του ατμού μετά τον στραγγαλισμό, είναι η ενθαλπία του ατμού πριν από τον στραγγαλισμό.

Έτσι, η ενέργεια του ατμού δεν αλλάζει κατά τη διαδικασία στραγγαλισμού. Η θερμοκρασία του κορεσμένου ατμού είναι ίση με τη θερμοκρασία κορεσμού (βρασμού) και είναι άμεση συνάρτηση της πίεσης. Δεδομένου ότι η πίεση ατμού και η θερμοκρασία κορεσμού μειώνονται κατά τη διάρκεια του στραγγαλισμού, συμβαίνει κάποια υπερθέρμανση του ατμού. Για να παραμείνει κορεσμένος ο ατμός μετά τη μονάδα μείωσης-ψύξης, παρέχεται νερό τροφοδοσίας σε αυτόν.

Η κατανάλωση νερού στο ROU καθορίζεται από την αναλογία:

Η ενθαλπία του ατμού στην έξοδο του λέβητα προσδιορίζεται από την πίεση στο τύμπανο του λέβητα σύμφωνα με τον Πίνακα Β.1. Παράρτημα Β,

Προσδιορίσαμε την ενθαλπία του ατμού στην κεφαλή ατμού νωρίτερα, .

Θεωρούμε ότι η πίεση του νερού τροφοδοσίας είναι 10% υψηλότερη από την πίεση στο τύμπανο του λέβητα:

Η ενθαλπία του νερού τροφοδοσίας σε πίεση 1,5 MPa προσδιορίζεται από τον πίνακα του Παραρτήματος Α,.

Πλήρης απόδοση λεβητοστασίου.

Το άρθρο παρέχει ένα τμήμα ενός πίνακα κορεσμένου και υπέρθερμου ατμού. Χρησιμοποιώντας αυτόν τον πίνακα, οι αντίστοιχες τιμές των παραμέτρων της κατάστασής του προσδιορίζονται από την τιμή της πίεσης ατμού.

Στήλη 1: Πίεση ατμών (p)

Ο πίνακας δείχνει την απόλυτη τιμή της πίεσης ατμού σε bar. Αυτό το γεγονός πρέπει να ληφθεί υπόψη. Όταν μιλάμε για πίεση, συνήθως μιλάμε για υπερβολική πίεση, η οποία φαίνεται από ένα μανόμετρο. Ωστόσο, οι μηχανικοί διεργασιών χρησιμοποιούν απόλυτη πίεση στους υπολογισμούς τους. Στην πράξη, αυτή η διαφορά οδηγεί συχνά σε παρεξηγήσεις και συνήθως με δυσάρεστες συνέπειες.

Με την εισαγωγή του συστήματος SI, έγινε αποδεκτό ότι στους υπολογισμούς πρέπει να χρησιμοποιείται μόνο απόλυτη πίεση. Όλα τα όργανα μέτρησης πίεσης του τεχνολογικού εξοπλισμού (εκτός από τα βαρόμετρα) υποδεικνύουν κυρίως υπερπίεση, εννοούμε απόλυτη πίεση. Οι κανονικές ατμοσφαιρικές συνθήκες (στο επίπεδο της θάλασσας) σημαίνουν βαρομετρική πίεση 1 bar. Η πίεση του μετρητή συνήθως υποδεικνύεται σε barg.

Στήλη 2: Θερμοκρασία κορεσμένου ατμού (ts)

Ο πίνακας, μαζί με την πίεση, δείχνει την αντίστοιχη θερμοκρασία του κορεσμένου ατμού. Η θερμοκρασία στην αντίστοιχη πίεση καθορίζει το σημείο βρασμού του νερού και συνεπώς τη θερμοκρασία του κορεσμένου ατμού. Οι τιμές θερμοκρασίας σε αυτή τη στήλη καθορίζουν επίσης τη θερμοκρασία συμπύκνωσης ατμού.

Σε πίεση 8 bar, η θερμοκρασία του κορεσμένου ατμού είναι 170°C. Το συμπύκνωμα που σχηματίζεται από ατμό σε πίεση 5 bar έχει αντίστοιχη θερμοκρασία 152 °C.

Στήλη 3: Συγκεκριμένος τόμος (v”)

Ο συγκεκριμένος όγκος αναφέρεται σε m3/kg. Με την αύξηση της τάσης ατμών, ο ειδικός όγκος μειώνεται. Σε πίεση 1 bar, ο ειδικός όγκος ατμού είναι 1.694 m3/kg. Ή με άλλα λόγια, 1 dm3 (1 λίτρο ή 1 kg) νερού κατά την εξάτμιση αυξάνεται σε όγκο κατά 1694 φορές σε σύγκριση με την αρχική του υγρή κατάσταση. Σε πίεση 10 bar, ο ειδικός όγκος είναι 0,194 m3/kg, δηλαδή 194 φορές μεγαλύτερος από αυτόν του νερού. Οι συγκεκριμένες τιμές όγκου χρησιμοποιούνται για τον υπολογισμό των διαμέτρων των αγωγών ατμού και συμπυκνώματος.

Στήλη 4: Ειδικό βάρος (ρ=rho)

Το ειδικό βάρος (ονομάζεται επίσης πυκνότητα) δίνεται σε kJ/kg. Δείχνει πόσα κιλά ατμού περιέχονται σε 1 m3 όγκου. Καθώς η πίεση αυξάνεται, το ειδικό βάρος αυξάνεται. Σε πίεση 6 bar, ο ατμός με όγκο 1m3 έχει βάρος 3,17 kg. Στα 10 bar - ήδη 5,15 κιλά και στα 25 bar - περισσότερα από 12,5 κιλά.

Στήλη 5: Ενθαλπία κορεσμού (h')

Η ενθαλπία του βραστού νερού δίνεται σε kJ/kg. Οι τιμές σε αυτή τη στήλη δείχνουν πόση θερμική ενέργεια χρειάζεται για να βράσει 1 κιλό νερού σε μια συγκεκριμένη πίεση ή πόση θερμική ενέργεια περιέχεται στο συμπύκνωμα που συμπυκνώθηκε από 1 κιλό ατμού στην ίδια πίεση. Σε πίεση 1 bar, η ειδική ενθαλπία του βραστού νερού είναι 417,5 kJ/kg, στα 10 bar – 762,6 kJ/kg και στα 40 bar – 1087 kJ/kg. Με την αύξηση της πίεσης του ατμού, η ενθαλπία του νερού αυξάνεται και το μερίδιό του στη συνολική ενθαλπία του ατμού αυξάνεται συνεχώς. Αυτό σημαίνει ότι όσο μεγαλύτερη είναι η πίεση του ατμού, τόσο περισσότερη θερμική ενέργεια παραμένει στο συμπύκνωμα.

Στήλη 6: Ολική ενθαλπία (h”)

Η ενθαλπία δίνεται σε kJ/kg. Αυτή η στήλη του πίνακα δείχνει τις τιμές ενθαλπίας ατμού. Ο πίνακας δείχνει ότι η ενθαλπία αυξάνεται μέχρι πίεση 31 bar και μειώνεται με περαιτέρω αύξηση της πίεσης. Σε πίεση 25 bar η τιμή της ενθαλπίας είναι 2801 kJ/kg. Για σύγκριση, η τιμή ενθαλπίας στα 75 bar είναι 2767 kJ/kg.

Στήλη 7: Θερμική ενέργεια εξάτμισης (συμπύκνωση) (r)

Η ενθαλπία της εξάτμισης (συμπύκνωσης) υποδεικνύεται σε kJ/kg. Αυτή η στήλη δείχνει την ποσότητα της θερμικής ενέργειας που απαιτείται για την πλήρη εξάτμιση 1 kg βραστό νερό στην κατάλληλη πίεση. Και αντίστροφα - η ποσότητα θερμικής ενέργειας που απελευθερώνεται κατά τη διαδικασία πλήρους συμπύκνωσης (κορεσμένου) ατμού σε μια ορισμένη πίεση.

Σε πίεση 1 bar r = 2258 kJ/kg, στα 12 bar r = 1984 kJ/kg και στα 80 bar r = μόνο 1443 kJ/kg. Καθώς η πίεση αυξάνεται, η ποσότητα της θερμικής ενέργειας εξάτμισης ή συμπύκνωσης μειώνεται.

Κανόνας:

Καθώς η πίεση του ατμού αυξάνεται, μειώνεται η ποσότητα της θερμικής ενέργειας που απαιτείται για την πλήρη εξάτμιση του βραστού νερού. Και κατά τη διαδικασία συμπύκνωσης του κορεσμένου ατμού στην κατάλληλη πίεση, απελευθερώνεται λιγότερη θερμική ενέργεια.