4 Экономикалық бөлімі
4.1 Конденсатордың технико-экономикалық есептеуі
Жұмыс мақсатымен конденсациялық қондырғыларды қайта құру келіп жатыр. Келген негізгі элементтермен: шындығында конденсатор, ауаны жою құрылымы және тазалау құрылымы. Конденсациялық қондырғы Т-50-130 турбина үшін арналған. Ол тап қалған шарттарда және тәртіптерде турбиналы қондырғылар өте үнемді жұмысты қамтамасыз ету үшін, қайта құру осылай істелінген болуы тиіс.
Қажетті өткізу турбиналы қондырғылар жұмысы өте үнемді тәртіппен айқындалу үшін конденсатордың технико-экономикалық жағдайн есептеу.
Конденсациялық құрылым бөлікпен бу турбина қондырғылар габариттері бойынша ең ірі келіп жатыр, сондықтан азайту қажеттігін тырысу оны жобалауда көп габаритті көрсеткіштер.
Бір конденсатор мөлшерлеріне ықпал ететін фактор қатарынан және циркуляциялық сораптар m және Р2 энергияның шығысыға келіп жатыр.
Олардың ұтымды мәндерінің варианты технико-экономикалық жағдайды есептеудің қатарын тек қана салыстырумен тапқан.
Есептеу үшін осы мағыналды қолданамыз Р'2, Р"2, и m, где (Р2 – конденсатордағы қысым, m-салқындау).
Оптималды қысымның мағынасын анықтаймыз Р2 және салқындауды m.
Есептеуге шығыс мағыналар:
Бу шағысы Dномк= 73800 кг/ч.
Салқындалған судың бастапқы температурасы t1 = 15 ºC.
Тұрбалардың диаметрі 22·1 мм.
Тұрбадағы судың салқындау жылдамдығы = 2 м/с.
Су жүрісінің саны xz = 2.
Номиналды күшпен турбинаның жұмыс периодың есептеу Nн = 11350 кВт салқындалған судың орташа температурасы кезінде t1= 15 ºС құрайды τ = 6000ч.
Жұмыс торының сыртқы кесуі F2T = 1,14 м2.
Соңғы турбина сатысының аралық жылдамдығы u=314м/с.
Жұмыс торының соңғы сатысының шығу бұрышы β= 32˚.
Мағыналардың ретіне қарайық:
1вариант - Р2 =Р20, m=50;
2вариант - Р2=0,04кгс/см2 = 4кПа,m =70.
Бірінші вариант соңғысы деп санайық. Конденсатордан есептеу қорытындысы 5.1 кестеде көрсетілген .
Екінші вариант Nm қуаттан өзгерістен есептеп шығару үшін осы турбина әмбебап қисықтан салыстыру бойынша бастапқы қажетті тұрғызу. Жұмыс үшін керегеде кризистік өтулер тәртібіне лайықты соңғы баспалдақ артындағы қысымды табамыз :
Р20= 0,93·10-4 (Dk/F2T) (4.1)
мұнда Dk- конденсатордағы будың номиналды шығысы, кг/ч;
F2T – жұмыс торының шығыс кесуі, м2;
Р20 = 0,93·10-4 (73800/1,14)=6кПа
[2] вакуум түзетулер үшін қорытған қисықтардың торлармен қажетті пайдалану әмбебап қисық құрастыру.
Р2=4кПа кезіндегі турбина қуатының айналуын табамыз, Р20 = 6кПа, NT=159кВт кезіндегі шығыс вариантымен салыстыру.
Кесте 1.9 – Конденсатордың технико-экономикалық есептеуі
| Шама атауы | мағынасы | Анықтау тәсілі | Өлшем бірлігі | Варианттар | |||||||||||
| 1 | 2 | ||||||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | ||||||||||
| Жұмыс істелінген будың энтальпиясы | hn | Турбинаның жылулық есептеуінен | кДж/кг | 2401,5 | 2401,5 | ||||||||||
| Турбанадағы қысым | Р2 | Берілген | КПа | 6 | 4 | ||||||||||
| Қысқа суу | m | Берілген | -- | 50 | 70 | ||||||||||
| Салқын судың шығыны | W | Солай | кг/с | 833,3 | 833,3 | ||||||||||
| Қанығу температурасы | tn | [4] кесте бойынша Р2 кезіндегі | ˚С | 36,18 | 28,98 | ||||||||||
| Конденсат энтальпиясы | h | tn кезгіндегі солай | КДж/кг | 151,5 | 121,5 | ||||||||||
| Энтальпияның әр түрлігі | dhk | hn-hk | КДж/кг | 2250 | 2280 | ||||||||||
| Жылулық салмақ | Q | Dk· hk | КВт | 46125 | 46740 | ||||||||||
| Конденсатордан шығу кезіндегі салқын судың температурасы | T2 | t1+Q/cв·W | ˚С | 28,2 | 28,4 | ||||||||||
| Салқын судың орташа температурасы | tср | 1/2· (t2+t1) | ˚С | 21,6 | 21,7 | ||||||||||
| Судың жылу физикалық параметрі: Кинематикалық жабысқақатық Жылу тұрбалық коэф. Тұрбалық температура коэф. |
ν
λ
а |
[4] кесте бойынша tср.кезінде солай
--- |
м2/с
Вm/(м2К) м2/с |
0,97·10-6
0,6012
0,14·10-6 |
0,96·10-6
0,6014
0,13·10-6 | ||||||||||
|
1.9- кестенің жалғас | |||||||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |||||||||||
| Тұрба қабырғасынан салқын суға жылу беру коэффициенті | αв | 0,023(Wв·d2/ Vв)·(Vв/ав) · в/d2 | Вm/(м2К) | 8709 | 7314 | ||||||||||
| Үлесті бу салмағы | gn | берілеміз | г/(м2.К) | 0,017 | 0,007 | ||||||||||
| Үлесті жылу салмағы | q | Q/gn/Dk | Вm/м2 | 38250 | 15960 | ||||||||||
| Орташа логарифмдік қысым температурасы | dtlg | t1-t2/2,3lg(tn-t2)/(tn–t2 ) | оC | 13,5 | 4,22 | ||||||||||
| Бу мен қабырға арасындағы орташа қысым температурасы | dtn | dtlg-q((1/αв) · (d1/d2)+1,15·d1/ см·lg d1/d2) | ˚C | 7,29 | 1,25 | ||||||||||
| Конденсат қабықшасының орташа температурасы | tпл | tn – tn/2 | ˚C | 32,5 | 28,36 | ||||||||||
| Конденсаттық жылу физикалық параметрі: Жылу өткізу коэф. Тағыздық Кинематикалық жабысқақтық |
l r ν |
/4/ кесте байынша tпл кезінде солай ---- |
Вm/(м2к кг/м3 м2/с |
0,6193 994,93 0,7681·0-6 | 0,6192 996,00 0,8314·10-6 | ||||||||||
| Бу пайда болудағы үлесті жылу | r | /4/бойынша, tn кезінде | КДж/кг | 2415,7 | 2432,7 | ||||||||||
| Жалғыс тұрбада конденсация кезіндегі таза жылжымайтын будың жылу беру коэф. | αn | 0,728· ( rk·r·lk3 g)/(nk· tn·d1) | Вm/м2.к | 10632 | 16099 | ||||||||||
| Ауаны сору | Gв3 | Dk /25 +2 | г/с | 2,82 | 2,82 | ||||||||||
| Будағы салыстармалы ауа қосындысы |
| Gв3/Dк | --- | 1,38· 10 | 1,38· 10 | ||||||||||
| Тұрба шоғындағы будың жүгіру салыстырмалы периметрі | S | Задаемся | --- | 0,0068 | 0,0068 | ||||||||||
| Тұрбалар арасындағы жіңішке қиылғанда тұрба шоғының перифериясы бойынша бу үшін қиылған өту ауданы | f | S·Dк /gn | м2 | 8,2 | 19,9 | ||||||||||
| Бу жылдамдығы | Wno | Dк/( g n · n) | м/с | 59,4 | 35,9 | ||||||||||
| П саны
| П | N·Wno/( k·g·d2) | --- | 0,76 | 0,19 | ||||||||||
|
1.9- кестенің жалғасы | |||||||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | ||||||||||
| Nuн саны | Nuн | Lн·d1/ k | --- | 378 | 578 | ||||||||||
| Жылжымалы таза бу конденсат кезіндегі жылу берудің орташа коэф. | Ln/Lн
αn | 19·П·Nuн(1+z/2) ·S αn· (αn/αн) | ---
Вm/(м2К) | 0,567
6025 | 0,456 7348 | ||||||||||
| Бу-ауа қоспасынан жылу берудің орташа коэффициенті | Lсм/Ln Lсм
| 0,56· 0 Ln· (Lсм/Ln) | --- Вm/(м2К) | 0,873 5262 | 0,873 6415 | ||||||||||
| Жылу берудің орташа коэффициент | k | (1/Lсм+1/lв·d1/d2 +1,15 d1/ cmLgd1/d2) | Вm/(м2К) | 2838 | 2922 | ||||||||||
| Конденсатордың салқындау бетінің ауданы | F | Q/k · tlg | м2 | 1200 | 3790 | ||||||||||
| Тұрба саны | N | W·Z/(в·0,785·d2·Wв) | шт | 2780 | 2665 | ||||||||||
| Тұрба белсенді ұзындық | l | F/(П/d1*N) | м | 6,24 | 20,58 | ||||||||||
| Тұрба тақтайының салыстырмалы диаметрі | Dу | N·d1/kmg | м | 2,3 | 2,27 | ||||||||||
| Тұрбаның гидравликалық кедергісі | h1 | mр·L·Wв/(2·2·g) | м вод. см | 1,412 | 4,476 | ||||||||||
| Тұрбадағы салқын судың шығу және кіру кезіндегі гидравликалық кедергі | h2 | 2· (Wв-Wком) | м вод. см. | 0,261 | 0,261 | ||||||||||
| Су камераларының гидравликалық кедергісі | h3 | Wвх/2·g· (Z+1) | м вод. cm | 0,612 | 0,612 | ||||||||||
| Конденсатордың гидравликалық кедергісі | hk | Z· (h1+h2)+h3 | м вод. cm | 4 | 10 | ||||||||||
| Циркуляциялық системаның кедергі суммасы жағын) | --- | Hr+hmр | м вод. cm | 15 | 15 | ||||||||||
1.9- кестенің соңы
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Циркуляциялық сораптың қысымы | H | Hr+hmр+hk | м вод. cm | 19 | 25 |
| Циркуляцилық сораптың электр қозғалтқышының күші ( н=0,8) | Nн Nт | 1,2· (m·Dk·H) / 367 | кВт кВт | 287 | 528 159 |
| Турбина күшінің өсуі | Nн | Nн- Nн | кВт | --- | 241 |
| Конденсатордың бағасы | Sf | Sf·F (рис.7.1, [2]) | Теңге | 2400000 | 4737500 |
Жылдық шығынның өзгеруі:
Σd3 = d3к - d3э + d3н + d3с (4.2)
Шығыс вариантпен салыстырғанда конденсатор бетінің сууының өсуі бойынша жылдық шығынның өсуі:
d3k = dFsf· (af+ Рн) (4.3)
мұнда F- конденсатор бетінің салқындауы, м2;
sf – конденсатордың 1м2 салқындау бетінің бағасы, теңге;
аf – қондырғы бағасынан берілген бөлігі жөндеу және амортизация үшін, конденсатор үшін аf = 0,08;
Рн – капитал салудың тиімді нормалық коэффициенті, Рн = 0,125 қабылдайды.
Жылдық үнемділік электроэнергияны пайдалы жіберудің арқысында өседі
d3э =(dNT – dNн) · ( τSэ+АРн) (4.4)
мұнда dNT – саңғы вариантпен салыстырғанда турбина қуытының көбеюі, кВт;
dNн – соңғы вариантпен салыстырғанда циркуляциялық сораптың электро қозғалтқышының қуытының көбеюі, кВт;
τ – тұрба қондырғылар жұмысының жылдық саған саны;
Sэ – 1кВт электроэнергияның өзінің бағасы, теңге/кВт. ч;
А - 1кВт энергосистемасымен қойылған күштің бағасы
(орнын басатын қуат), теңге/кВт.
Циркуляциялық сораптармен жылдық шыңыстың өзгеруі:
d3н = dSн·(ан+Рн) (4.5)
мұнда dSн – соңғы вариантпен салыстырғанда циркуляциялық сораппен және оның электро қозғалтқышының бағасының көбеюі, теңге/ кВт;
ан = 0,08- сораптар үшін.
Сумен қаматасыз етуді жабдықтау және тұрба қондырғыларын жылдық шығыстардың өзгеруі.
d3с = dSс(ас+Рн) (4.6)
мүнда dSс- соңғы вариантпен салыстырғанда сумен қаматасыз етуді жабдықтау және тұрба қондырғыларын бағаларының өсуі;
ас = 0,03- сумен қамтамасыз ету қондырғыларын жабдықтау системасы.
Сораптар бойынша жылдық шығыстың өзгеруі d3н саналмайды. Сонымен қатар сумен қамтамасыз ету қондырғысын жабдықтау жылдық шығыстық өзгеруі қарастырылмайды d3c.
1кВт бағасы орнын алмастыру қуатын қабалдайды = 10000 теңге/ кВт.
d3k = (0,08+0,125) · (4737500-2400000) = 479200 теңге.
d3 э=(159-241) · (6000·0,5+10000·0,125) = -348500 теңге.
åd3 = 479200+348500 = 827700 теңге.
Біздің жағдайда åd3 соңғы вариантқа пайдалы өтті Р2 = 6 кПа және m = 50.