Жылу баланс теңдеуі
Dк·(h2 – hк) = Gв·св·∆t .
Салқындатқыш су шығысы
Gв = [Dк·(h2 – hк)/св·∆t ], кг/с ,
мұнда бу мен шықтанған су энтальпияларын конденсатордағы бу қысымы мен құрғақтық дəрежесі арқылы табылады.
Конденсатордағы жылу беріс коэффициенті (Л.Д.Берман формуласы)
_
2 1в z d
K = 4070·a·[1,1·wв /(d 0,25)]ⁿ·[(1 – (0,42·√а / 10³)·(35 – t )²]·Ф ·Ф , кВт/ м²·К
Дəреже мөлшері n = 0,12·а·(1 + 0,15·t1в)
Екі жүрісті конденсаторға Фz = 1; егер бу шығысы (60% до 120%)Dк
, Фd = 1.
Конденсатор жылу бетінің ауданы
Fк = Dк(h2 – hк)/k·∆tср , м² , мұнда ∆tср = ∆t /[ ln(tн – t1в) /(tн – t2в)] , °С
қаныққан бу температурасы tн қысым арқылы Рк су мен бу кестелерінен табылады; конденсатордан шыққан су температурасы t2в = t1в + ∆t , оС.
Конденсатордың жылу сипаттамасы, конденсатор кірісіндегі су температурасының өзгеруіне (10, 12, 15, 20, 25 оС) байланысты салынады:
tні = t1в + ∆tв + δt , мұнда температура айырмашылығы
∆tв = Dк·(t2 – tк)/Gв .
Есептерді кесте арқылы есептейді, 7.1-7.4 кестелер.
Температура айырмашылығының ∆tв бу шығысымен байланысы
Кесте
Dк, %
|
60
|
70
|
80
|
90
|
100
|
110
|
120
|
Dк, т/сағ
|
180
|
210
|
240
|
270
|
300
|
330
|
360
|
∆tв, °С
|
4,80
|
5,6
|
6,40
|
7,20
|
8,00
|
8,80
|
9,60
|
Щегляева А.В. формуласы арқылы δt = [N/(31,5 + t1в)](dк + 7,5) есеп өткіземіз, мұнда dк = Dк/Fк , N = 6 .
кесте
Dк, т/сағ
|
180
|
210
|
240
|
270
|
300
|
330
|
360
|
t1в=5°С
|
1,2
|
1,2
|
1,2
|
1,2
|
1,2
|
1,2
|
1,2
|
10°C
|
1,1
|
1,1
|
1,1
|
1,1
|
1,1
|
1,1
|
1,1
|
15°C
|
1,0
|
1,0
|
1,0
|
1,0
|
1,0
|
1,0
|
1,0
|
20°C
|
0,9
|
0,9
|
0,9
|
0,9
|
0,9
|
0,9
|
0,9
|
25°C
|
0,80
|
0,80
|
0,80
|
0,80
|
0,80
|
0,80
|
0,80
|
Будың қанығу температурасы, tні .
кесте
Dк , т/сағ
|
180
|
210
|
240
|
270
|
300
|
330
|
360
|
t1в=5°С
|
11,0
|
11,8
|
12,6
|
13,4
|
14,2
|
15,0
|
15,8
|
10°C
|
15,9
|
16,7
|
17,5
|
18,3
|
19,1
|
19,9
|
20,7
|
15°C
|
20,8
|
21,6
|
22,4
|
23,2
|
24,0
|
24,8
|
25,6
|
20°C
|
25,7
|
26,5
|
27,3
|
28,1
|
28,9
|
29,7
|
30,5
|
25°C
|
30,6
|
31,40
|
32,20
|
33,00
|
33,8
|
34,60
|
35,40
|
Қаныққан бу қысымының Рк бу шығысымен байланысы Dк
Кесте
Dк , т/сағ
|
180
|
210
|
240
|
270
|
300
|
330
|
360
|
t1в, °C
|
Рк, кПа
|
5
|
1,3118
|
1,3835
|
1,468
|
1,547
|
1,6294
|
1,7152
|
1,8055
|
10
|
1,8055
|
1,9
|
1,999
|
2,1
|
2,21
|
2,3225
|
2,44
|
15
|
2,455
|
2,5788
|
2,708
|
2,842
|
2,982
|
3,1289
|
3,2816
|
20
|
3,3
|
3,46
|
3,6274
|
3,8
|
3,9812
|
4,17
|
4,365
|
25
|
4,39
|
4,595
|
4,808
|
5,03
|
5,26
|
5,5
|
5,7491
|
7.4-кестенің мəліметтері бойынша конденсаторның жылу сипаттамасы салынады, 7.3-сурет.
7.3 Сурет - Конденсатордың жылу сипаттамасы
Турбина пайдалану кезіндегі жұмыс тəртібінің өзгеруі
Жылу электр стансаларында кейбір кезде турбиналарына жіберілетін бу көрсеткіштері негізгі көрсеткіштерінен (ро , tо) ерекше болуы мүмкін. Бу көрсеткіштерінің негізгі мөлшерінен өзгеруі, бу турбиналарының қуатына жəне тиімділігіне əсер етеді. Бу көрсеткіштерінің өзгеруі турбина бөлшектерінің металдарының жылу кернеуін өзгертіп, турбина
жұмысының сенімділігіне əсер етеді. Сондықтан турбиналардың бу көрсеткіштері өзгерген жұмыс тəртібі, метал жұмысымен байланысты болғанынан, тек азғана уақыт созылуы мүмкін.
Турбина кірісіндегі бу қысымының өзгеруі
Бу қысымының өзгеруіне байланысты турбинаның қуатының Nі өзгеруі, жылу құламасының Но, бу шығысының G жəне пайдалы əсер коэффициентінің ηоі өзгеруімен байланысты. Бу қысымы өзгерген кездегі турбина қуатының мөлшерін келесі формуласымен табуға болады:
Nі = Nіо· .
Бу қысымының өсуіне байланысты турбинаның қуатының өсуінің келтірілген мөлшері:
,
мұнда ε = рz / роо – қысым қатынасы.
Бу қысымы ро кішірейген кезде бу шығысыда кішірейеді. Егер бу қысымы ро жоғарласа, бу шығысы G өсіп турбинаға салмақ түседі. Мұндай жұмыс тəртібі турбинаның сенімділігіне əсер етеді, сондықтан болмағаны жөн. Будың негізгі көрсеткіштерін, турбина қуатын ескеріп, бу шығысының мөлшеріне шек қою қажет. Бу шығысының шектелген мөлшерін келесі формуламен табуға болады:
,
Сонымен, бу турбинаның жұмысы сенімді болуы үшін, турбинаның негізгі қуатына байланысты бу шығысын шектеу қажет.
Турбина кірісіндегі бу температурасының өзгеруі
Қыздырылған бу температурасының tо өзгеруі турбина қуатына N жəне бу генераторындағы өндірілген 1 кг буға жұмсалатын жылу мөлшеріне əсер етеді. Сондықтан, будың температурасы tо өзгеруіне байланысты турбина қуатының өзгеруін, жұмсалған жылу мөлшері Q тұрақты деп санап табу қажет.
Турбинаның ішкі қуаты:
Nі = ;
мұнда жұмсалған жылу мөлшері
Q = G·(іо – іп.в ) ,
мұнда іп.в – қоректендіру судың энтальпиясы.
Турбина қуатының өсуі жылу құламасының Но , будың энтальпиясының іо жəне келтірілген ішкі ПƏК ηоі өсуімен байланысты.
Турбина қутының өсуінің келтірілген мөлшері:
.
Жылу құламасының Но , будың энтальпиясының іо өсуін is- диаграмма жəне су мен будың термодинамикалық кестелерінен табуға болады. ПƏК өзгеруін, температура өзгерген кездегі бу ылғалдығына байланысты табу қажет.
Егер бу шығысы тұрақты болған кезінде, бу температурасы төмендесе жылу құламасы да төмендейді, сондықтан турбина қуатын келесі формуламен табуға болады:
Nі1 = Nіо· .
Қыздырылған бу температурасы төмендеген кезде бу шығысы өсуі мүмкін:
.
Бұл турбина қуатына əсер етеді, бірақ турбина қуаты шектелген мөлшерінен аспайды. Температураның өсуі мен жылу құламасының өсуі бірдей болғаннан Но1 /Ноо = То1 /Тоо турбинаның шектелген қуаты:
.
Турбиналардың кірісіндегі қыздырылған бу температурасы кішірейген кезде оның ось бойындағы қүш өсіп подшипниктердің жұмысын нашарлатады, турбина металындағы температуралық кернеу өседі жəне шығысындағы бу ылғалдығы өсіп қалақшалар жұмысына кедергі болады.
Турбина шығысындағы бу қысымының өзгеруі
Турбина шығысындағы қысымын рк қонденсатордағы қысым деп санаймыз. Бұл қысым өзгеруінің біраз себебі болады: бу шығысы мен салқындатқыш су шығысының өзгеруі; салқындатқыш су температурасының өзгеруі; конденсатор құбырларының ластануы жəне бітелуі; конденсаторға ауа сорылуы.
Əрбір турбинаға конденсатордағы қысыммен байланысты қуатының өзгеруін Nэ = f(p2) түзету график арқылы көрсетеді.
Негізінде ең дұрысы бұл графикті, 8.1-суретте келтірілген түрде көрсету:
.
Турбина шығысындағы қысымның рк өзгеруі соңғы қалақшылар сатысының жұмыс тəртібіне əсер етеді. Соңғы қалақшылар сатысының жұмыс тəртібінің екі түрі болады:
жұмыс қалақшаларынан шыққан бу жылдамдығы сынық (критическая) жылдамдығына дейінгі;
жұмыс қалақшаларынан шыққан бу жылдамдығы сынық жылдамдығынан жоғары.
Бұл жұмыс тəртіптерінің аралығын сынық қысыммен көрсетуге болады:
ркр ≈ 0,328·10-3·Gк / F2 ,
мұнда Gк – конденсаторға баратын бу шығысының мөлшері; F2 – жұмысшы қалақшалар торының ауданы.
Жұмысшы қалақшалар торының ауданын келесі формуламен табуға болады:
F2 = π∙d∙ℓ2∙℮∙sinβ2э , м2 .
Егер, жұмыс қалақшаларынан шыққан бу жылдамдығы сынық (критикалық, аумалы) жылдамдығына дейінгі болса εк = рк/р2* ≥ 1,0, онда есепті келесі формуламен санаймыз:
∆Ni/Gк = а*2[(η*oi/(к-1))(1- εк(к-1)/к)) + (1- εк-2/к) – (u∙cosβ2э /а*)(1- εк-1/к)]
, Вт∙с/кг ,
мұнда а* - дыбыс жылдамдығы; к – адиабата дəрежесі; β2э – бу шығысының бұрышы; η*oi – ішкі келтірілген ПƏК-ті; u = π∙d∙n шеңберлік жылдамдығы.
Егер жұмыс қалақшаларынан шыққан бу жылдамдығы сынық (аумалы) жылдамдығынан жоғары болса
εк = рк/р2* ≤ 1,0 , онда есепті келесі формуламен санаймыз:
к к
∆Ni/Gк= u∙а*∙квл∙{[((к+1)/(к–1))(1–(2/к+1)ε (к-1)/к))–(ε -2/к)∙sin2β2э]– cosβ2э}, Вт∙с/кг ,
мұнда квл - ылғалдық коэффициенті.
Есептеуді (εк)пр ≤ (sinβ2э )2к/(к+1) дейін өткіземіз.
Ал, рк/Gк қатынасын келесі формуламен табуға болады:
рк/Gк = (а* / к∙F2)∙εк , Па∙с/кг .
8.1 Сурет-Турбина шығысындағы қысымына байланысты қуат түзету графигі
Достарыңызбен бөлісу: |