Исследование циркуляционного контура на надежность работы

Определение термодинамических характеристик циркуляционного контура. Расчет характеристик участков экрана и труб на участке до обогрева. Испытание надежности циркуляционного контура. Проверка на отсутствие кавитации и захвата пара в опускной системе.

Рубрика Производство и технологии
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 24.03.2013
Размер файла 297,3 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Определение характеристик контура

1.1 Определение термодинамических характеристик

1.2 Определение характеристик опускных труб

1.3 Определение характеристик труб на участке до обогрева

1.4 Определение характеристик участков экрана

2. Проверка надёжности работы циркуляционного контура

3. Проверка на отсутствие кавитации и захвата пара в опускной системе

4. Проверка на опрокидывание циркуляции

Заключение

Список литературы

Введение

В данной работе выполняется исследование циркуляционного контура на надёжность работы. Этот анализ необходимо выполнять, так как в любом циркуляционном контуре могут возникнуть проблемы связанные с опрокидыванием или застоем циркуляции. Эти явления пагубно сказываются на режим работы котла, а так же являются причиной разрушения труб испарительных экранов. Поэтому проводят расчет циркуляционного контура с целью выявить возможность появления той или иной проблемы в заданной конструкции и принять меры для её устранения. Таким образом, мы получаем возможность предотвратить неблагоприятный режим работы, стабилизировать работу испарительной панели, исключить или снизить вероятность появления застоя циркуляции. Это позволяет снизить затраты на ремонт и эксплуатацию котла.

1. Определение характеристик контура

1.1 Определение термодинамических характеристик

Термодинамические данные принимаются в зависимости от давления по [2], табл.1.

11МПа=101.9

Используя интерполяцию, определяем термодинамические характеристики.

Недогрев воды в барабане:

Таблица 1

4.5

788.9

22.56

1120

1677

0.5275

1000

4.800

25

2.147

1.2 Определение характеристик опускных труб

Диаметр опускных труб рекомендуется принимать в пределах 60-160 мм. Принимаем диаметр опускных труб 100 мм Количество труб определяем по рекомендуемому сечению опускных труб, принимаемое по рекомендациям [1, табл. 1.]

Уточняем :

Коэффициент трения определяем по формуле:

Где величина шероховатости, принимаем для труб перлитного класса

Полный коэффициент сопротивления опускных труб

Высота опускной системы определяется как разность между уровнем воды в барабане и осью нижнего коллектора

Длина труб опускной системы определяется по эскизу [рис 1]

Коэффициенты сопротивлений определяем по [2], табл. 2-1, 2-2, п. 2-40, табл. 2-3.

Характеристики опускных труб вводим в Таблицу 2.

Таблица 2

0.14

2

13

14

0.5

0.2

1.1

0.01722

3.322

0.03071

0

1.3 Определение характеристик труб на участке до обогрева

Участок контура до обогрева конструктивно представляет собой нижнюю часть экрана, не воспринимающую тепло. Поэтому ряд характеристик для этого участка совпадают с характеристиками экрана.

Диаметр труб, их число, относительный шаг между трубами и толщина стенки труб указываются в задании.

Высота участка и его длина определяется по его эскизу [рис. 1.]

Коэффициент местных сопротивлений, коэффициент сопротивления трению, полный коэффициент сопротивления определяется аналогично, как и для труб опускной системы.

Таблица 3

0.046

47

1.4

1.4

0.7

0

0.2

0.02253

1.585

0.07806

1.1

0.003

1.4 Определение характеристик участков экрана

Лучистая поверхность участка определяется в зависимости от его расположения для настенных экранов:

Тепловосприятие участков открытых настенных экранов определяем по формуле:

циркуляционный контур кавитация

-угловой коэффициент экрана, определяется по номограмме I[3]

Коэффициент неравномерности тепловосприятия разверенных труб и определяем [1], табл. 3.

Рекомендуемые значения коэффициентов приведены в [2], табл.2.

Основные характеристику участков определяли так же как и на участке до обогрева.

Характеристики участков экрана сводим в Таблицу 4

Таблица 4

1

0.046

47

3.3

3.3

0

0

0

0.02253

0.07806

11

0.003

8.783

1.1

1304

1.3

0.5

2

0.046

47

3.3

3.3

0

0

0

0.02253

0.07806

1.1

0.003

8.783

1.2

1422

1.3

0.5

3

0.046

47

3.3

3.3

0

0

0

0.02253

0.07806

1.1

0.003

8.783

0.7

829.9

1.3

0.5

по

0.046

47

0.7

0.7

0

0

0

0.02253

0.07806

1.1

0.003

-

-

-

-

-

1.5 Определение характеристик пароотводящих труб

Диаметр пароотводящих труб выбирается большим, чем диаметр подъёмных обогреваемых труб в пределах 60 - 130 мм.

Количество труб находится из рекомендуемого сечения пароотводящих труб:

Таблица 5

1

0.1

5

1

3.7

0.7

0.2

1.1

0.01861

0

15.68

0.003

2. Расчёт циркуляционного контура

Величина

Формула или источник

Результат

Скорость циркуляции

Задаёмся

0.5

1.0

1.5

Расход циркуляции

30.79

61.58

92.37

Скорость в опускных трубах

1.271

2.541

3.812

Сопротивление опускных труб

2116

8458

19036

Сопротивление на участках до обогрева

156.2

625.3

937.5

Приращение энтальпии в опускных трубах

0

0

0

Теплота, требуемая для подогрева воды до состояния насыщения

265.3

502.1

684.4

Высота экономайзерного участка

2.044

2.581

2.943

Длина экономайзерного участка

По чертежу

2.044

2.581

2.943

Высота первого паросодержащего участка экрана

2.656

2.119

1.757

Длина первого паросодержащего участка

По чертежу

2.656

2.119

1.757

Паропроизводительность первого обогреваемого участка

0.7289

0.6801

0.6314

Паропроизводительность второго обогреваемого участка

0.8479

0.8479

0.8479

Паропроизводительность третьего обогреваемого участка

0.4948

0.4948

0.4948

Паропроизводительность обогреваемого участка

0

0

0

Массовое паросодержание на среднем участке

0.01183

0.005522

0.003417

0.03743

0.01793

0.01142

0.05924

0.02883

0.01869

0.06727

0.03284

0.02137

0.06727

0.03284

0.02137

Массовое паросодержание на выходе из участка

0.02367

0.01104

0.006835

0.05121

0.02481

0.01601

0.0672

0.03284

0.02137

0.06727

0.03284

0.02137

Скорость в отводящих трубах

1.250

2.500

3.750

Приведённая скорость пара на среднем участке:

0.2068

0.1927

0.1788

0.6531

0.6275

0.5978

1.033

1.006

0.9784

1.173

1.146

1.118

2.934

2.865

2.796

Приведённая скорость пара на выходе из участка

0.4131

0.3852

0.3578

0.8936

0.8658

0.8381

1.173

1.146

1.118

1.173

1.146

1.118

2.934

2.865

2.796

Скорости пароводяной смеси на среднем участке:

0.7005

1.186

1.673

1.133

1.608

2.079

1.502

1.976

2.449

1.637

2.111

2.584

4.095

5.279

6.462

Скорость пароводяной смеси на выходе из участков

0.9007

1.374

1.847

1.366

1.839

2.312

1.637

2.111

2.584

1.637

2.111

2.584

4.095

5.279

6.462

Объёмное расходное паросодержание на среднем участке:

0.2952

0.1625

0.1069

0.5764

0.3902

0.2875

0.6877

0.5091

0.3995

0.7165

0.5428

0.4328

0.7165

0.5427

0.4327

Объёмное расходное паросодержание на выходе из участка

0.4586

0.2803

0.1937

0.6541

0.4708

0.3625

0.7165

0.5428

0.4326

0.7165

0.5428

0.4326

0.7165

0.5427

0.4327

Коэффициенты пропорциональности между и

По [2] номограмма 6

0.591

0.662

0.735

0.667

0.724

0.775

0.715

0.764

0.796

0.742

0.791

0.805

0.815

0.815

0.815

на выходе из участка

По [2] номограмма 6

0.642

0.713

0.759

0.742

0.791

0.803

0.742

0.791

0.803

0.742

0.791

0.803

0.815

0.815

0.815

Поправочный коэффициент на угол наклона

По [2] номограмма 9

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

Напорное паросодеожание на участках

среднее

0.1745

0.1073

0.07857

0.3844

0.2825

0.2228

0.4917

0.3889

0.3180

0.5316

0.4293

0.3473

0.4794

0.3630

0.2894

Движущий напор контура

29751

23671

18447

Потери пара на гидравлическое сопротивление на экономайзерном участке

187.4

853.6

2018

17911

35822

35735

44779

89559

134339

Поправочный коэффициент на структуру потока

и определяем по [2] номограмма 5

1.5

1.491

1.423

1.5

1.491

1.423

1.5

1.491

1.423

1.465

1.231

1

1.5

1.491

1.423

1.5

1.491

1.423

1.5

1.491

1.423

Потери на трение на обогреваемых участках

205.4

523.4

892.3

463.5

1215

2225

640.3

1567

2729

Потери на местные сопротивления на обогреваемых участках

0

0

0

0

0

0

0

0

0

Потери на трении в не обогреваемых участках труб экрана после обогрева и пароотводящих труб и

149.5

359.7

617.8

1842

4171

6579

Потери на местных сопротивлениях в необогреваемых участках труб экрана после обогрева и и пароотводящих труб и

365.2

917.2

1684

4051

104385

19154

Движущий напор экранов

26993

21902

17183

Потери напора подъемной ветви контура

7895

20042

-35959

Потери напора подъемной ветви экрана

2002

5436

10226

Полезный напор контура

21856

3629

-17512

Полезный напор экрана

24991

16466

6957

Действительный полезный напор контура

Определяем по рис. 2

7200

Действительный полезный напор экрана

Определяем по рис. 2

18000

Действительный расход цир-

куляции

Определяем по рис. 2

55

Действительная кратность циркуляции

27.09

По действитель-

ному расходу циркуляции находим действительную кратность циркуляции

7.715

3. Проверка надежности работы циркуляционного контура

Таблица 6

Действительный полезный напор экрана

Определяем по рис. 2

18000

Средняя приведенная скорость пара на участках

Средняя приведенная скорость пара в экране

0.6914

Средняя приведенная скорость пара в наименее обогреваемой трубе при обратном движении

0.3457

Среднее напорное паросодержание при застое

[2] номограмма 12

0.420

Полезный напор застоя

33445

Коэффициент по застою

1.858

4. Проверка на отсутствие кавитации и захвата пара в опускной системе

Таблица 7

Величина

Формула или источник

Результат

Полное тепловосприятие

3555.9

Средняя приведенная скорость пара на участке до обогрева при обратном движение среды

1.204

Средняя приведенная скорость на обогреве экрана при обратном движении

0.602

Средняя приведенная скорость пара в трубах экрана при обратном движении

0,7069

Полный коэф-т сопротивления труб экрана

5,548

Полный коэф-т сопротивления труб приходящий на 1 метр высоты

0,4624

Удельный напор опрокидывания

По мномограмме №4

Полезный напор опрокидывания

49833

Коэф-т запаса по опрокидыванию

2.768

Проверка на отсутствие кавитации и захвата пара в опускной системе.

Действительная скорость воды на входе в опускную систему

2.270

Максимально допускаемая скорость в отпускной системе

10,68

Условия отсутствия ковитации

Сечение потока воды поступающею в отпускную ситстему

2.009

Условная скорость воды в объеме барабана

0.03470

Минимальная высота уровня воды в барабане под входом в опускную систем

Рис 3.11

0.28

Условия отсутствия захвата пара в опускную систему

0,9240

Заключение

В результате проверки контура на надежность выяснили, что застоя циркуляции в этом контуре не будет, он не склонен к опрокидыванию, Проверка на отсутствие кавитации и захвата пара в опускную систему дала положительный результат. Коэффициент по застою и опрокидыванию лежат в допустимых пределах.

Список литературы

1. Методические указания по выполнению курсовой работы «Исследование надежности работы циркуляционного контура»/Новочеркасский политехнический институт. Новочеркасск, 1990.

2. Гидравлический расчёт котельных агрегатов (нормативный метод)/Под ред.В.А. Локшина и др.М.:Энергия, 1978.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.