Разработка воздушного конденсатора нового поколения и исследование его характеристик

• Автор: Юшков, Борис Викторович
• Шифр специальности: 05.14.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 234 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

Глава I 1.1 1.

1.4 Глава
2.1.
2.1.
2.1.4 2.
2.2.
2.2.
2.3.
2.3.
2.4 Глава
Введение
Анализ современного состояния вопроса применения воздушных конденсаторов в энергетике Анализ существующих конструкций воздушных конденсаторов и особенности их эксплуатации Заключение по анализу научнотехнической и патентной литературы
Воздушный конденсатор нового поколения ВКНП
Выводы и постановка задачи
Разработка математической модели процессов
тепломассообмена в ВКНП
Анализ существующих моделей процессов
тепломассообмена при конденсации пара на струях.
Постановка задачи
Общая характеристика термогидродинамики струйной конденсации
Простейшие теоретические модели струйной конденсации
Эмпирические соотношения для расчета теплообмена при конденсации пара на струях Выводы и постановка задачи Описание математической модели процессов тепломассообмена в ВКНП
Физическое содержание задачи контактной конденсации
Математическая формулировка задачи контактной
конденсации
Численный метод
Модели турбулентности
Результаты расчета и их анализ
Тестирование программы на задаче о прогреве
ламинарной струи
Ламинарный пограничный слой
Турбулентный пограничный слой
Сравнительный анализ результатов расчета и
экспериментальных данных
Экспериментальное исследование теплогидравлических характеристик эжекторов конденсаторов ВКНП Введение
Выбор конструкции эжектораконденсатора и разработка методики исследования
3.1.1 Рабочий процесс в конденсационном участке
3.1.2 Течение в камере смешения
3.1.3 Выбор конструкции
3.1.4 Методика проведения экспериментов
3.2 Программа проведения экспериментальных
исследований
3.3 Описание опытного модуля опытнопромышленной
установки
3.4 Выводы
Глава 4 Анализ экспериментальных данных
4.1 Оценка погрешности основных измерений
4.2 Анализ результатов исследования
4.2.1 Гидравлические испытания
4.2.2 Водовоздушный и водоводяной насосы
4.2.3 Водоструйный эжекторконденсатор
4.2.4 Эжектор конденсатор паровоздушной смеси
4.2.5 Эффективность процесса конденсации
4.3 Рекомендации по проектированию эжекторов
конденсаторов паровоздушной смеси
Выводы
Глава 5 Эскизный проект ВКНП
5.1 Обоснование выбора исходных данных
5.2 Исходные конструктивные данные
5.3 Методика поэлементного конструкторского расчта
5.3.1 Разработка блоксхемы программы поэлементного
расчета ВК с эжекторамиконденсаторами и воздушным водоохладителем
5.3.2 Алгоритм теплогидравлического расчета эжектора
конденсатора
5.3.3 Теплоаэродинамический расчет воздушного
водоохладителя I
5.4 Описание конструкции
5.4.1 Принципиальная схема ВКНП
5.4.2 Трхъярусный конденсационный модуль блок
эжекторовконденсаторов чертеж Т4ОООВО
5.4.3 Секциямодуль воздушного водоохладителя чертеж
М1.0.
5.4.4 Конденсатор воздушный ВКНП черт. Т.ВО
5.4.5 Блокконденсатосборник
5.5 Расчты, подтверждающие работоспособность и
наджность В КН П
5.5.1 Обоснование выбора оптимального варианта ВКНП
5.5.2 Анализ результатов расчета
5.5.3 Переменные режимы работы ВКНП
5.5.4 Улучшение теплоаэродинамических характеристик
5.6 Уровень стандартизации и унификации
5.7 Перечень ОК и НИР, необходимых для отработки и
проектирования ВКНП
5.8 Выводы
Выводы по диссертации
Литература
Приложение
ВВЕДЕНИЕ


Для каждой температуры окружающей среды определен свой режим включения вентилятора, что обеспечивает наибольшую эффективность. Более сложные проблемы при эксплуатации ВК возникали при низких температурах окружающей среды. При отрицательных температурах охлаждающего воздуха в некоторых трубках имело место замерзание конденсата. Однако эллиптическая форма трубок, по мнению разработчиков, не привела к разгерметизации. Несмотря на это деформированные трубки были заменены. Подготовка конденсатора к пуску занимает не более минут. Вытянутая в направлении движения воздуха эллиптическая форма сечения труб приводит к уменьшению падения давления воздуха в трубном пучке и способствует более эффективной очистке наружной поверхности труб путем ее обдувки. В тех случаях, когда в результате смешения атмосферных осадков с содержащимися в воздухе твердыми примесями на поверхности труб образуется прочно прилипший слой загрязнений, для его удаления применяется струя воды высокого давления примерно до МПа. Прочность прямоугольных ребер увеличивают также расположенные у их внешней кромки дистанционные элементы. В табл. ТЭС Уайодек. Таблица 1. Следует отметить, что представленные в работе данные испытаний и эксплуатации вызывают определенное недоверие вследствие недостаточности измерений и даже точности измеренных параметров. В заключении авторы работы делают вывод, что воздушное охлаждение не только на электростанциях, но и на промышленных предприятиях США зарекомендовало себя как экономически выгодное, особенно в районах с дефицитом воды, а также экологически безопасное. Применение ВК быстро распространяется в США при увеличивающихся потребностях по вводу новых мощностей, а также растущих ценах на получение и транспортировку воды. Поскольку площадь основания воздушных конденсаторов больше, чем площадь машинного зала, они располагаются на специальной стальной опорной конструкции или над перекрытием машинного зала Утриллас и некоторые менее мощные ТЭС или перед его фронтом. Между платформой конденсатора и перекрытием машинного зала или уровнем земли оставляется достаточное расстояние для доступа атмосферного воздуха к вентиляторам. Выбор системы сухого охлаждения и размеров ее основных элементов сильно зависит от ряда местных условий. В качестве примера в табл. ЕА для блока 0 МВт с параметрами пара перед турбиной МПа, С применительно к климатическим условиям ФРГ район г. Эссена. Рассмотрены 4 варианта применение воздушного конденсатора ВК и оборотной системы водоснабжения с сухой охладительной башней СОБ при искусственной тяге вентиляторах в обоих случаях и те же две системы при естественной тяге железобетонных вытяжных башнях. Для всех вариантов приняты следующие расчетные условия расход отработавшего пара тч, его параметры давление ,7 кПа и температура С, температура наружного воздуха 9С. Предусмотрены стальные трубы и ребра, подвергшиеся горячему цинкованию. Расчетные характеристики четырех систем приведены на рис. Характеристики турбин зависимость экономичности от противодавления зависят от удельной нагрузки площади выхода последних ступеней рис. Обычные турбины с удельной нагрузкой площади выхода МВтм2 при воздушном конденсаторе непригодны, так как допускают работу без понижения их нагрузки по сравнению с номинальной лишь в диапазоне противодавлений 3 кПа. В расчетах принята турбина, модифицированная путем применения в последних ступенях механически усиленных лопаток меньшей длины и увеличения при этом удельной нагрузки площади выхода до МВтм2, что позволяет расширить диапазон допустимых противодавлений. Он составляет при принятой нагрузке площади выхода от 5 до ,5 кПа. Экономические показатели определены для двух режимов работы блока базового с годовым использованием мощности ч режим А и полупикового с использованием мощности ч режим Б. При режимах А и Б приняты соответственно стоимость органического топлива 4, и 3, марок ФРГкДж, проценты на капитал и , стоимость замыкающей электроэнергии 3 и 5 пф. ФРГ. Втч и стоимости замыкающей мощности 0 и 0 марок ФРГкВт. Как видно из табл.