Коммерциялық емес акционерлік қоғам
АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС УНИВЕРСИТЕТІ
Жылу энергетикалық қондырғылар кафедрасы
ЖЭС-ТА ТӘСІЛДЕМЕЛІК ҚҰБЫЛЫСТАРДЫ ЖҮЗЕГЕ АСЫРУ
5В071700- Жылуэнергетика мамандығының
барлық оқу түрінің студенттерi үшін
пәндік жұмысқа арналған әдістемелік нұсқаулар
Алматы 2010
ҚҰРАСТЫРУШЫ: В.Д.Огай, өндеп аударған: Г.М.Тютебаева. ЖЭС-та Тәсiлдемелiк құбылыстарды жүзеге асыру. 5В071700- Жылуэнергетика мамандығының барлық оқу түрінің студенттерi үшін пәндік жұмысқа арналған әдістемелік нұсқаулар.-Алматы: АЭжБУ, 2010. - 15 б.
Әдістемелік нұсқауларда пәндік жұмысты орындау мен безендірудің негізгі жағдайлары келтірілген.
Әдiстемелiк нұсқаулар Жылуэнергетика мамандығының барлық оқу түрінің студенттерiне арналған.
Кіріспе
Пәндік жұмыс теориялық білімді бекіту және ЖЭС-тың тәсілдемелік қондырғылары бойынша практикалық дағдылар алу мақсатымен орындалады. Пәндік жұмысты орындау үшін келесі негізгі пәндерді білу қажет: жылумаңызалмасу, техникалық жылуқозғалым (термодинамика), ЖЭС-тың бу өндіргіштері мен бу шығырлары.
1 Жалпы әдістемелік нұсқаулар
Пәндік жұмыс есептеу-түсіндірме мен сызба бөлімінен тұрады. Түсіндірме "Кәсіпорын үлгіқалыпына (стандартына)" ФС-10352-1910-УЕ-001-2002 сәйкес А4 пішімді парақта жазылады. Сызба бөлімі: буландырғыштын бойлық және көлденең кималары А3 пішімде орындалады.
Есеп СИ жүйесінде жүргізіледі, сонымен бірге өндірісте және Госкомстат қабылдаған өлшем бірліктерін қолдануға рұқсат. Тапсырма нұсқалары А -қосымшасындағы 1-кестеде берілген.
2 Пәндік жұмысқа тапсырма
- буландырғыш сатысының айналмалық контурының сұйықағулық шығындарын анықтау;
- буландырғыш сатысының табиғи айналмасының контурындағы пайдалы тегеурінді анықтау;
- айналманың жұмыстық жылдамдығын анықтау;
- жылуөту еселеуішін анықтау.
3 Жұмысты орындау үшін әдістемелік нұсқаулар
3.1 Буландырғыш міндеті және құрылғысы
Буландырғыштар электр стансалардың бушығырлы қондырғыларының негізгі айналымындағы бу мен шық, шығындарын толтыратын дистиллятты алуға арналған қондырғы, сонымен бірге жалпы стансалық қажеттілікке және сыртқы тұтынушыларға бу өндіреді.
Буландырғыштар бірсатылы немесе көпсатылы болуы мумкін.
Ысытқыш орта ретінде шығырдың орта не төмен қысымды бу алымдарынан немесе азайтқыш-салқындатқыш қондырғыдан (АСҚ/РОУ) алынған, ал кейбір үлгілерде ыстықтығы 150-180°С су қолданылады.
Екіншілік будың міндетіне және сапасына қойылатын талаптарға байланысты буландырғыштардың бір не екі сатылы бу жуу құрылғылары болады.
1-тұрқы;
2-ысытатын секция; 3-ысытатын буды қосу; 4-жуатын бет;
5- қоректік суды қосу; 6-жалюзді ажыратқыш; 7-
түсіретін құбырлар;
8- шықтық ысытатын буды әкету;
1 сурет - Буландыру қондығысының сүлбесі
Буландырғыш цилиндр пішінді ыдыс болып табылады, әдетте тік орнатылады. Буландырғыштың тұрқысы цилиндрлі қабырға мен екі элипстік түптен тұрады. Іргетасқа бекіту үшін тұрқысына тіректер пісірістілген. Буландырғышты көтеру және жылжыту үшін жүктік штуцерлер қарастырылған.
Буландырғыштың тұрқысында:
- ысытатын буды әкелу (3);
- екіншілік буды әкету;
- ысытатын шықтық буды әкету (8);
- буландырғышқа қорек суын әкелу (5);
- бу жуу құрылғысына су әкелу (4);
- үзіліссіз үрлеу;
- тұрқысынан су ағызу және кезеңді үрлеу;
- конденсирленбейтін газдарды өткізу;
- сақтандыру қақпақшаларын орнату;
- тексеру және автоматты реттеу аспаптарын орнату;
- сынама алу үшін құбырлар және штуцерлер қарастырылаған.
Ішкі құрылғыларын байқау және жөндеу үшін буландырғыштың тұрқысында баскермесі 450 мм екі тесік (люк) қарастырылған.
Қоректік су коллектор бойымен (5) шаю табағына (4) және түсіру құбырлары бойымен қыздыру секциясының төменгі бөлігіне (2) келіп түседі. Қыздырғыш бу келтеқұбыр (3) арқылы қыздыру секциясының құбыраралық кеңістігіне келіп түседі. Қыздыру секциясының құбырларын шая отырып, бу құбырлардың қабырғаларына конденсацияланады. Қыздырғыш будың конденсаты жылытылмайтын аумақ түзей отырып қыздыру секциясының төменгі бөлігіне ағады. Құбырлардың ішінде әуелі су, одан соң бусулық қоспа қыздыру секциясының бутүзгіш теліміне көтеріледі. Бу жоғары көтеріледі, ал су сақиналы кеңістікке құйылып төмен түседі. Түзілетін екінші реттік бу ең әуелі шаю табағы арқылы өтеді, онда судың ірі тамшылары қалады, одан соң желбізді сепаратор (6) арқылы өтеді, онда орташа тамшылар мен ұсақ тамшылардың бір бөлігі ұсталынады. Түсіру құбырларындағы, сақиналы арнадағы және қыздыру секциясының құбырларының бусулық қоспасындағы судың қозғалысы табиғи айналым есебінен: бусулық қоспа мен судың тығыздығының айырмасы есебінен жүреді (4 суретті қара).
Буландырғыш қондырғысының бойлық қимасы 1-суретте келтірілген.
3.2 Буландыру қондырғының сатыларындағы екіншілік будың көрсеткіштерін анықтау
Әрбір сатыда екіншілік будың қысымы сатының ыстықтық тегеуріні және ысыту контурындағы ағынның көрсеткіштерімен анықталады
(1)
мұнда tн ,tнi - сатының бірінші және екінші контурларындағы
қанығу ыстықтықтары.
Екінші будың қысымы екінші контурдағы қанығу ыстықтық бойынша анықталады
. (2)
3.3 Буландыру қондырғысының өнімділігін анықтау
Буландыру қондырғысының өнімділігі әрбір сатыдағы екіншілік бу шығысымен анықталады.
Әрбір сатыдағы екінші будың мөлшері әрбір сатының жылу теңестік теңдеуінен анықталады
(3)
мұнда D, Di - ысытатын және екінші булардың сәйкесті шығыстары, кг/с (т/сағ);
- сатысындағы ысытатын бу
мен шықтың сейкесті қажырлары (энтальпиялары), кДж/кг (ккал/кг);
- сатысындағы екінші будың
және
қанығу күйіндегі судың сәйкесті қажырлары,
кДж/кг (ккал/кг);
а— үрлеу шамасы, барлық жағдайда 5%-ға тен.
|
|
2 сурет - Буландырғыш ағындарының сұлбасы
3.4 Буландырғыш сатысын жылулық есептеу әдістемесі
Тексерулік жылулық есептеу берілген беттер мен ысытатын ағын көрсеткштерінің мәндерінде екінші бу көрсеткіштерін және сатының өнімділігін дәлелдеу үшін өткізіледі.
Есептеу біртідеп жуықтау әдісімен өткізіледі. Бірінші жуықтау ретінде жылулық теңестік (3) теңдеу бойынша сатының өнімділігін анықтағанда табылған мәліметтер қабылданады.
Жылуөту еселеуіші, алдын ала
. (4)
Рейнольдс саны
(5)
мұнда 
- меншікті жылулық ағын, кВт/м2;
Н- жылуалмасу бетінің биіктігі, м ( И-120, И-250 үшін L1/3; И -350, И-600, И-1000 үшін L1/4);
r- Pыс кезіндегі булану жылулығы, кДж/кг;
r' – сұйық тығыздығы, кг/м3;
n - судың қаныққан күйіндегі Pыс-дары қозғалыстық тұтқырлығы, м2/с.
Re<100, ретті тәртіп кезіндегі шықталатын будан қабырғаға жылу беру еселеуіші
. (6)
Қабыршықтың аралас ағыны кезінде, Re>100
(7)
мұнда l - Рж-дары қанығу күйіндегі судың жылуөткізгіштігі, кВт/(м*К);
Pr - қанығу ыстықтығындағы (tн,гр) Прандтль саны.
Жылуберу еселеуіші (құбыр қабырғаларының тотығуын есепке алғанда)
. (8)
Айналма жылдамдығын анықтау
Есептеу сызбалық әдісімен өткізіледі. Айналма жылдамдығының үш мәнін қабылдап wo (0,5; 0,7 и 0,9 м/с), әкелу желісіндегі кедергі мен пайдалы тегеурін есептеледі. Сызықтардың қиылысу нүктесі айналма жылдамдығының жұмыстық мәніне сәйкес болады.
 |
 |
||
3 сурет - Айналма жылдамдығын анықтау
Әкелу желісіндегі сұйықағулық шығындар буландырғыштың тұрқысы мен ысытатын бөлік арасындағы шығыршықтық кеңістіктегі және кұбырлардың кіру аумақтарындағы шығындардың қосындысы.
Шығыршықтық қима ауданы, м2
(9)
мұнда dоп - түсіру құбырлардың баскермесі, м;
n - түсіру құбырлардың саны.
Шығыршықтық арнадағы судың жылдамдығы, м2
(10)
мұнда dвн - ысытатын бөліктегі құбырлардың ішкі баскермесі, м;
z – ысытатын бөліктегі құбырлардың саны.
|
|
4 сурет - Айналма сүлбесі
Баламалық баскерме, м
. (11)
Шығыршықтық арнадағы және ысытатын бөліктің құбырларының үйкеліс еселеуіші:
Re<2000 болғанда :
. (12)
Re= 2*103 – 100*103 болғанда:
. (13)
Шығыршықтық арнаға кіру мен шығудағы және ысытатын бөлік құбырларына кірудегі кедергілер еселеуіштері:
xк = 0,5; xш= 1,0; xк.к= 0,5.
Шығыршықтық арнада қозғалғанда болған қысым шығыны, Па
(14)
мұнда р'- қанығу ыстықтығындағы су тығыздығы, кг/м3 .
Шығыршықтық арнаға кіру мен шығудағы қысым шығыны, Па
(15)
Ысытатын бөліктің құбырларына кірудегі қысым шығыны, Па
. (16)
Су тузу аумақта қозғалғандағы қысым шығыны, Па
(17)
мұнда 1Ы - төменгі ысытылмайтын аумақтьң биіктігі, м
(18)
мұнда 
- шық деңгейі (И-120 үшін - 0,15; И-250 үшін - 0,2; И-350, И-600, И-1000 үшін - 0,25 м).
Түсіру құбырларындағы шығындар, Па
. (19)
Ысытылмайтын аумақтағы шығындар, Па
. (20)
Жылу ағыны, кВт/м2
. (21)
Шығыршықтық кеңістікте берілетін жылудың жалпы мөлшері, кВт
. (22)
Шығыршықтық арнада су қажырының өсуі, кДж/кг
. (23)
Үнемдегіштік аумақтың биіктігі, м
(24)
мұнда 
дербес туынды рқ кысымына
сәйкес 
деп қанығу
кестесінен анықталады.
Үнемдегіштік аумақтағы шығын, Па
. (25)
Әкелу желісіндегі жалпы кедергі, Па
. (26)
Пайдалы тегеурінді анықтау
Бір құбырда өндірілетін будың мөлшері, кг/с
. (27)
Ысытатын бөлік құбырларынан шығудағы будың келтірілген жылдамдығы, м/с
. (28)
Құбырдағы будың орташа келтірілген жылдамдығы, м/с
.
(29)
Шығыстық бу мөлшері
. (30)
Қозғалмайтын сұйықта жалғыз көпіршіктің көтерілу жылдамдығы, м/с
(31)
мұнда 
- қанығу ыстықтығындағы
судың беттік керілуі, Н/м.
Әрекеттесу жәйті (факторы)
. (32)
Көпіршіктер көтерілуінің толық жылдамдығы, м/с
. (33)
Қоспа жылдамдығы, м/с
. (34)
Көлемдік бу мөлшері
. (35)
Қозғаушы тегеурін, Па
(36)
мұнда Lбу – бу өндіру аумақтың биіктігі, м. Lбу=L1-lы-lун.
Бусулық желіде үйкелістен болған шығын, Па
1.
. (37)
Құбырдан шығудағы шығын, Па
2.
. (38)
Ағынды үдету шығыны, Па
3.
(39)
мұнда 
- су қайнайтын, шығу
қималарындағы көрсеткіштер
х=0 және
j =0 болғанда
.
Шығу қимадағы қоспаның жылдамдығы, м/с
. (40)
Шығу қимадағы шығыстық бу мөлшері
. (41)
Көлемдік бу мөлшері
. (42)
Шығу қимадағы маңыздық бу мөлшері
. (43)
у көрсеткіші
. (44)
Пайдалы тегеурін
. (45)
Айналма w жылдамдығының баска мәндері үшін ұқсас есептеу жүгізіп, DРжет =f(w) және DРпай=f(w) салынады (3 суретті қара).
Қисыктардьң қиылысында айналыпкелулік жылдамдығының wж жұмыс мәні табылады.
Бұл мән үшін жылуөту еселеуіші дәлелденеді.
Рейнольдс саны
. (47)
Нуссельт саны
. (48)
Қайнаған суға қабырғадан жылуберу еселеуші
. (49)
Тотық қабыршығын есепке алғанда қайнаған суға қабырғадан жылуберу еселеуіші
. (50)
Жылуберу еселеуіші
. (51)
Бастапқы қабылдаған мәннен ауытқу
. (52)
Ауытқудың рұқсатты абсолют мәні 10%-дан аспау керек. Бірақ төмен жүктемеде жұмыс істеу себебімен ауытқу асып кетуі мүмкін. Онда (4) кейіптеме бойынша Q есептейміз. Одан кейін барлық Дi есептейміз.
Әдебиеттер тізімі
1. Рыжкин В.Я. Тепловые электрические станции: Учебник для вузов /Под ред. В.Я. Гиршфельда - 3-е изд. перераб. и доп. - М: Энергоатомиздат, 1987.-328 с; ил.
2. Кутепов А.М., Стерман Л.С., Стюшин Н.Г. Гидродинамика и теплообмен при парообразовании /Под ред. Л.С. Стермана: Учеб. пособие для вузов. - М.: Высшая школа, 1987. -352 с; ил.
3. Рихтер Л.А., Елизаров Д.П., Лавыгин. Вспомогательное оборудование тепловых электростанций: Учебное пособие для вузов. - М.: Энергоатомиздат, 1987. -216 с; ил.
4. Тепловые и атомные электрические станции: Справочник /Под ред. В.А.Григорьева, В.М. Зорина. -2-е изд., перераб. - М.: Энергоатомиздат, 1989. -609 с; ил.
А ќосымшасы
1 кесте - Бастапқы мәліметтер
|
Фам-ның 1- әрпі |
Сын.кіт-ның соңғы цифры |
түрі |
Құбырлар саны,z |
Ысытатын бу көрсеткіштері |
Өнімділік т/с |
Қондырғының өлшемдері, м |
Түсіру құбырлары |
|||||
Р, МПа |
t oC |
L1 |
L2 |
D1 |
D2 |
саны |
Dm, мм |
|||||
|
АЖУШЯЕ |
1 |
И-120 |
902 |
0,52 |
165 |
4,6 |
1,59 |
1,62 |
1,8 |
2,05 |
12 |
54 |
|
2 |
0,55 |
171 |
5,8 |
|||||||||
|
3 |
0,64 |
169 |
4,5 |
|||||||||
|
4 |
0,58 |
193 |
4,2 |
|||||||||
|
5 |
0,61 |
184 |
4,3 |
|||||||||
|
6 |
0,72 |
162 |
4,1 |
|||||||||
|
7 |
0,56 |
172 |
5,3 |
|||||||||
|
8 |
0,42 |
168 |
5,6 |
|||||||||
|
9 |
0,46 |
175 |
4,7 |
|||||||||
|
0 |
0,47 |
177 |
4,4 |
|||||||||
|
ДСХЦЭН |
1 |
И-250 |
1736 |
0,66 |
165 |
9,8 |
1,625 |
1,7 |
2,05 |
2,85 |
16 |
66 |
|
2 |
0,54 |
176 |
10,2 |
|||||||||
|
3 |
0,72 |
172 |
9,3 |
|||||||||
|
4 |
0,48 |
164 |
10,7 |
|||||||||
|
5 |
0,57 |
170 |
11,2 |
|||||||||
|
6 |
0,69 |
168 |
10,4 |
|||||||||
|
7 |
0,55 |
185 |
11,3 |
|||||||||
|
8 |
0,58 |
184 |
10,9 |
|||||||||
|
9 |
0,62 |
187 |
11,5 |
|||||||||
|
0 |
0,58 |
174 |
10,5 |
|||||||||
|
ВИМПЩЮ |
1 |
И-350 |
1764 |
0,64 |
175 |
13,4 |
2,29 |
2,36 |
2,05 |
2,85 |
22 |
66 |
|
2 |
0,56 |
187 |
14,0 |
|||||||||
|
3 |
0,49 |
168 |
13,5 |
|||||||||
|
4 |
0,71 |
169 |
15,9 |
|||||||||
|
5 |
0,65 |
171 |
14,1 |
|||||||||
|
6 |
0,62 |
183 |
13,3 |
|||||||||
|
7 |
0,56 |
189 |
15,2 |
|||||||||
|
8 |
0,59 |
176 |
14,8 |
|||||||||
|
9 |
0,62 |
179 |
15,3 |
|||||||||
|
0 |
0,66 |
177 |
13,8 |
|||||||||
|
Б З К О Ф |
1 |
И-600 |
1764 |
0,52 |
167 |
22,1 |
3,59 |
3,65 |
2,1 |
2,85 |
28 |
72 |
|
2 |
0,59 |
176 |
23 |
|||||||||
|
3 |
0,63 |
173 |
24,5 |
|||||||||
|
4 |
0,73 |
176 |
23,9 |
|||||||||
|
5 |
0,68 |
194 |
21,7 |
|||||||||
|
6 |
0,65 |
179 |
22,9 |
|||||||||
|
7 |
0,61 |
188 |
23,4 |
|||||||||
|
8 |
0,64 |
190 |
21,7 |
|||||||||
|
9 |
0,80 |
198 |
22,2 |
|||||||||
|
0 |
0,72 |
186 |
22,6 |
|||||||||
|
Г Л Р Т Ч |
1 |
И-1000 |
2726 |
0,82 |
174 |
36,7 |
3,59 |
3,65 |
2,8 |
3,45 |
32 |
90 |
|
2 |
0,74 |
185 |
23,1 |
|||||||||
|
3 |
0,77 |
176 |
29,8 |
|||||||||
|
4 |
0,67 |
179 |
40,7 |
|||||||||
|
5 |
0,83 |
180 |
38,5 |
|||||||||
|
6 |
0,75 |
165 |
34,,8 |
|||||||||
|
7 |
0,73 |
188 |
43,3 |
|||||||||
|
8 |
0,78 |
175 |
37,2 |
|||||||||
|
9 |
0,71 |
180 |
33,5 |
|||||||||
|
0 |
0,76 |
187 |
36,8 |
|||||||||
Әрбір сатыда температуралық тегеурін 140С деп қабылдау керек.
Қыздыратын секция құбырларының баскермесі – 32*2,5мм, жадығаты – болат 20.
Мазмұны
Кіріспе
1 Жалпы әдістемелік нұсқаулар
2 Пәндік жұмысқа тапсырма
3 Жұмысты орындау үшін әдістемелік нұсқаулар
3.1 Буландырғыштардың міндеті мен құрылғысы
3.2 Буландырғыш қондырығысынығң екіншілік буының көрсеткіштерін анықтау
3.3 Буландырғыш қондырығысының өнімділігін анықтау
3.4 Буландырғыш сатысын жылулық есептеу әдістемесі
Айналма жылдамдығын анықтау
Пайдалы тегеурінді анықтау
Әдебиеттер тізімі
А қосымшасы