1. Расход питательной воды через ПВД (рис. 7) определяется из выражения
,
где β =0,5…3% - доля от производительности парогенератора при восполнении потерь химически очищенной водой (принята при расчёте сепаратора); - заданное количество пара, вырабатываемого парогенератором, кг/с.
Принимаем β =2%. При кг/с, как это было принято при расчёте сепаратора, получим
кг/с.
2. Расход греющего пара D 1 определяем из уравнения теплового баланса ПВД:
,
где - искомый расход греющего пара, кг/с; - энтальпия греющего пара, определяемая по своей (построенной на рис. 2) hs -диаграмме, кДж/кг; - энтальпия конденсата, определяемая по Таблице II, кДж/кг; - КПД подогревателя; - энтальпии питательной воды на входе и выходе из подогревателя, кДж/кг.
Таким образом,
.
3. Энтальпия питательной воды на входе в ПВД определяется с учетом её увеличения в питательном насосе:
,
где - энтальпия воды на выходе из деаэратора (определяемая по p 2 с помощью Таблицы II), кДж/кг; - приращение энтальпии воды в питательном насосе, кДж/кг; средний удельный объем воды (определяемый по p 2 с помощью Таблицы II), м3/кг; перепад давлений, создаваемый насосом, кПа; - коэффициент, учитывающий внутренние потери насоса, ≈ 0,84…0,85.
Давление в нагнетательном патрубке насоса p н следует принимать по давлению в барабане парогенератора с учетом потерь давления в нагнетательном тракте, которые составляют обычно (0,15…0,20) p н.
Давление в парогенераторе не может превышать заданного давления , поскольку за парогенератором установлен перегреватель, могущий повышать давление. Поэтому в барабане парогенератора
МПа.
Следовательно, давление в нагнетательном патрубке насоса
МПа.
Давление во всасывающем патрубке насоса определим по давлению в деаэраторе, откуда насос берёт воду, и давление в котором соответствует заданному давлению , то есть
МПа.
Тогда перепад давлений , создаваемый питательным насосом,
МПа.
Энтальпию воды на выходе из ПВД следует определять по Таблицам воды и водяного пара или по формуле
,
где - недогрев воды до температуры насыщения греющего пара в пределах 2…5°С; – изобарная теплоёмкость воды при температуре , °С.
Примем υ = 5°С. При температуре теплоёмкость cp = 4,664 кДж/(кг∙К). Тогда
кДж/кг.
Рассчитаем энтальпию питательной воды, определив предварительно по Таблице II значения и :
кДж/кг;
м3/кг.
Тогда
кДж/кг.
4. Рассчитаем расход греющего пара, определив предварительно h 1 = 3144 кДж/кг по своей (рис. 2) hs -диаграмме:
кДж/кг по Таблице II.
Тогда
кг/с.
5. Определение расходов пара , ,
Из предыдущих расчётов определены:
D 1 =22,45 кг/с – расход греющего пара деаэратора;
D 4 =5,79 кг/с – расход греющего пара СП2;
D 5 =67,142 кг/с – расход греющего пара СП1;
D с =0,1 кг/с – расход вторичного пара сепаратора;
D доб =2,18 кг/с – расход добавочной химически очищенной воды;
D пв =116,28 кг/с – расход питательной воды через ПВД.
При расчёте деаэратора составлены уравнения:
- материального баланса (с тремя неизвестными: , , )
+ + , (1)
- теплового баланса (с этими же неизвестными)
. (2)
При расчёте ПНД составлено уравнение теплового баланса, связывающее неизвестные и :
. (3)
Совместным решением уравнений (1)-(3) получены (см. подраздел 2.7.3 настоящего пособия) расчётные формулы для искомых величин:
; (7'')
; (5'')
. (4)
Подставив в (7′′) числовые значения величин, входящих в неё, получим
D 3 = 8,242 кг/с.
Подставив в формулу (4) это значение (и значения других входящих в неё величин), получим
кг/с.
Подставив в формулу (5′′) это значение (и значения других входящих в неё величин), получим
кг/с.
Проверка баланса масс пара, кг/с:
D пп = + =22,654+1,16+8,242+5,85+67,827+8,268 =114 кг/с.
Баланс соблюдён.