CC BY
10
ИЗВЕСТИЯ
ТОМСКОГО ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО Том 66, в. 2 ИНСТИТУТА имени С. М. КИРОВА 1948 г.
К ВЫБОРУ ТОЧЕК ОТБОРА ПАРА ПРИ РЕГЕНЕРАЦИЙ В ТЕПЛОСИЛОВЫХ УСТАНОВКАХ
И. Н. БУТАКОВ
Для любого я-го смешивающего подогревателя можно написать тепловой баланс в случае отбора насыщенного пара в таком виде
хп.гп—уп (Тп— 7п-1),...........(1)
где хп — количество отбираемого пара в кг, гп—скрытая теплота его парообразования ккал/кг, Тп и Г„_/—абсолютные температуры воды при выходе из подогревателя и при входе в него, уп—количество проходящего через п-й подогреватель конденсата в кг. Можно допустить, что уп мало меняется при переходе от одного подогревателя к другому, почему, принимая уп=19 имеем
*„ = Т*~Т"-' (2) Гп
Работа, которую мог бы произвести по циклу Ранки на отъемный пар, определяется по формуле (3)
= [г„ (1 - Т2/Тп) + Тп-Т2-Т2 Ы Тп/т21 (3)
где Т2 — абсолютная температура холодного источника. Формулу (3) можно представить в таком виде (3')
г Тп — Т2 — Т2.1п Тп1То 1
Второе слагаемое в прямых скобках представляет небольшую дробь, так что, если ее игнорировать, этим самым мы уменьшим величину Это, однако, не отразится заметно на результате; так как фактически расход лара хп будет меньше, чем принято по формуле (2). Это оттого, что основной конденсат будет дополняться конденсатами обогревающего пара в порядке постепенности при переходе от одного подогревателя к другому, достигая полной единицы лишь после последнего подогревателя. Поэтому с достаточным приближением к действительности можно принять
№п^хп.гп(1 — Т21Тп), (4)
или после подстановки сюда значения хп из выражения (2)
ту> (Тп Тп—})(Тп Т2)_гр ~ ™ | Тп-г.Т, /с:л
; и/л =------" —--— 1 п— ¡п-\ — / 2 -1--:Г--(5.)
' п 1 п
Если число подогревателей будет К, то общая работа, которую мог бы произвести отъемный пар всех К подогревателей, будет ЗГИй,- причем для подогревателя К низкого давления имеем
■ур _ (Т к Тд) (Тк Т2) _гр _^ _у- ^ 7з .
Тк Тк
ур- _ (Тк—1 Тк) {Тк -1 Т2) гр ^_р_| Тк " Тг
Т1 Тк—1
(Тц — 7///) (Ти — То) г г ^ Тш • Т-2 \Х/П =--- = I и — I ///— / 2 --_-;
/ и I н
^ ~ 7,1} (Т" ~ ^ - Т, - Тц - Г3 + Т"' Гг ■ Т\ 7\
ч
Таким образом,
1к Л к-1 *И *1
Температура — максимальная температура регенеративного подогрева питательной воды обычно оказывается величиной, заданной на основе технико-экономических соображений, поэтому изменяющимися величинами в выражении (6) являются последние члены. Для нас важно, чтобы величина ^Шь была минимальной, т. е. чтобы потеря работы, обусловленная отсутствием использования тепловых перепадов от давлений в точках отъемов пара до давления в конденсаторе, оказалась наименьшей. Это же будет иметь место, когда сумма последних членов выражения (6) будет минимальной. Заметим, что произведение этих членов является величиной постоянной, равной Т2К+Г1Т1=сопэ^ Если мы имеем произведение из переменных величин х,у в виде некоторой постоянной величины х.у.г = С и требуется найти максимум или мицимум их суммы Ъ — х -{-у то берут частные производные по каждому переменному с приравниванием их нулю, а потом определяют с использованием произведения С значения х,унх.
Оказывается, что тогда х—у = или в применении к разбирае-
мому частному случаю
_ 7 2' Г/// _ Тк • Т, = Т2'Т2 _ к/г 7у.-+/ тх Ти " " Тк-! Тк У т~'
или
Ти/т^Тш/Гп ... ^Лт^г^Т./т^у^^ (7)
Таким образом, для получения минимума работы 2И?/ с К подогревателями надо распределять абсолютные температуры отъемного пара Тц,Тш----ТК-1,ТК с таким расчетом, чтобы они образовывали геометрическую прогрессию со знаменателем прогрессии ]/Т2!Т\.
В случае применения поверхностных подогревателей при каскадном способе ведения линии конденсата обогревающего пара отборов расход последнего хП9 вследствие поступления конденсата с более чвысокой температурой из вышестоящего подогревателя, уменьшается. То же мы имеем и при наличии мелких перекачивающих конденсатных насосов и в других случаях ведения линий конденсата обогревающего пара. Поэтому и при по-
верхностных подогревателях остаются в силе те принципиальные положения, которые выше были формулированы для смешивающих подогревателей (формулы 4,5 и 6). Разница будет только в том, что приповерхностных подогревателях имеет место разность Д Г температур между обогревающим паром и уходящей из подогревателя питательной водой (5°—10°С). Поэтому формулы (4—7) для случая поверхностных подогревателей перепишутся в'таком виде.
^=^ )=... (5>
Гп \ Т„-\-ЬТ/ Гл + ДГ
Суммарная же работа будет иметь вид
Г2(7я + ДГ) , ТГГпг ^УГ) ,
^ = г1-(Л + 1) т2 +
7,+Д Т 77, +ЛГ
I ЪК'+^Т) . тг(т*+&Т)
^ Тк-, + ЬТ 77 + ДГ . "" Произведение из последних членов выражения (6')
т^+ДТ) 7^,+ДГ
поэтому
Ти + м = Тщ &Т _ = Т; + АГ = + «/7, + АГ
7\ + Д7 Гя + АГ ..... .Г.-/+ДГ Г. + ДГ } Л+ ДГ '
Подогреватели, обогреваемые отъемным паром повышенного давления, могут получать пар в перегретом состоянии особенно в случае применения пара высоких начальных параметров. Тогда в формуле (3') в прямых скобках появится еще одно третье слагаемое, отвечающее фазе перегрева диаграммы Ранки на. Это слагаемое будет малой дробью, позволяющей думать о возможности ее игнорирования тем более, что в данном случае фактический расход пара хп в подогревателях, питаемых перегретым паром, будет меньшим вследствие более высокого теплосодержания обогревающего пара. Принимая же хп по формуле (2), мы тем самым увеличиваем хп и, следовательно, этим компенсируем уменьшение Шп из-за игнорирования перегрева пара в этих подогревателях. Таким образом, наличие пёрегретого пара в некоторых подогревателях не может сказываться на результатах выбора точек отбора пара, которые и в этих случаях будут подчиняться закону геометрической прогрессии абсолютных температур.
4* Изв. ТПИ, т. 66, в. 2
4®
ЗАМЕЧЕННЫЕ ОПЕЧАТКИ
3 снизу 11 снизу
15 снизу
10 снизу
1 сверху
4 сверху
11 снизу
6 сверху
5 снизу
16 сверху 20 сверху 3 сверху
6 сверху
АЕЮА
т
т,.. или г, м
чп
860 • 9
СчРотв 869
Э'
т
Э'
т
э
{I'п-г,<онд) V, 01
линии
'в0ист я
Т2
г I2 Л10
Должно быть
АВСОЕА
•4« или г,
860ф
860
(
Э" 1 —
т
э*
т
860 Ц"п ~ *конд)
т"
. з ('V-<"„)
линии
х2 Л10
л7 2 Л10
