t . Δ pBmNt
ηBmN =0,11 .2547713.910,8 =0,35 (MW) (Hiệu suất của bơm ngưng η = 0,8)
Động cơ dựng kộo bơm cũng được lấy dự trữ 5%:
WtBmN=1,05.WBmN=0,3675 (MW)
Với cỏc thụng số tớnh được ta sẽ chọn được bơm thỏa món yờu cầu
3.1.3.Tớnh chọn bơm tuần hoàn
Bơm tuần hoàn được lựa chọn theo điều kiện mựa hố, khi đú nhiệt độ nước làm mỏt sẽ lớn nhất. Lưu lượng hơi vào bỡnh ngưng được chọn khi tuabin làm việc ở chế độ khụng cấp nhiệt và lưu lượng là lớn nhất.
Khi tớnh toỏn năng suất bơm nước làm mỏt, ngoài lưu lượng nước cần thiết để làm mỏt bỡnh ngưng cũn phải kể đến những nhu cầu dựng nước khỏc trong nhà mỏy như dựng nước cho làm mỏt dầu gối trục, làm mỏt khớ làm mỏt nhà mỏy phỏt điện, cỏc nhu cầu khỏc về thải tro xỉ…Nếu coi nhu cầu làm mỏt cho bỡnh ngưng là 100% thỡ cỏc nhu cầu tiờu thụ nước khỏc trong nhà mỏy sẽ vào khoảng sau:
Bảng3-3: Nhu cầu dựng nước trong nhà mỏy điện
STT Nhu cầu dựng nước % theo lưu lượng
1 Bỡnh ngưng 100
2 Làm mỏt khớ làm mỏt mỏy phỏt 2.5
3 Làm mỏt dầu gối trục tuabin mỏy phỏt 1,7
4 Làm mỏt cỏc ổ trục mỏy nghiền và thiết bịphụ 1
5 Thải tro xỉ 3
6 Nước bổ sung cho chu trỡnh 0.6
7 Nước sinh hoạt 1
8 Cỏc nguồn phụ khỏc 0.2
Trang 33 Ló Vũ Tuấn Anh – MSSV: 20171968
STT Nhu cầu dựng nước % theo lưu lượng
Tổng cộng 110
Ta chọn 3 bơm tuần hoàn trong đú cú 2 bơm làm việc cung cấp nước làm mỏt cho nhà mỏy cũn một bơm dự phũng.
Lưu lượng nước tuần hoàn cung cấp cho bỡnh ngưng của một tổ mỏy được xỏc định theo cụng thức:
Gk=m. Dnn
Trong đú:
m là bội số tuần hoàn. Đõy là một giỏ trị kinh tế phải được tớnh toỏn theo kết cấu bỡnh ngưng. Chọn m = 75
Dnn lưu lượng hơi cần được làm mỏt tớnh cho mỗi bơm tuần hoàn
⇒Dk=αnn.Do
2 =105,965(kgs ) s )
Hỡnh 3.4: Sơ đồ nguyờn lý đặt bơm tuần hoàn
Lưu lượng nước tuần hoàn thực tế:
Gkt=1,1.Gk=¿8742,11(kg/s) Năng suất của bơm tuần hoàn được xỏc định theo.
QBth= Gkt
ρ =8,83 (m3/s) Năng suất bơm tuần hoàn lấy dự chữ 5%:
QBtht =1,05.QBth=1,05x8,83=9,27(m3/s)
Sức ộp của bơm tuần hoàn thường là thấp, nú chỉ cần khắc phục được trở lực đường đi của đường ống dẫn nước từ trạm bơm tới bỡnh ngưng và cỏc nơi tiờu thụ khỏc trong nhà mỏy với cỏc trở lực riờng của bỡnh ngưng. Trong đú thành phần trở lực của bỡnh ngưng là chủ yếu.
Tổng trở lực toàn bộ đường nước tuần hồn vào khoảng
∆ pth=200000(N
m2)
Trang 35 Ló Vũ Tuấn Anh – MSSV: 20171968
Trở lực của bỡnh ngưng được xỏc định theo cụng thức:
Trong đú: z: Số chặng đường ống, z = 2
ω: Tốc độ nước đi trong ống bỡnh ngưng, ω = 2 m/s
b: Hệ số thực nghiệm phụ thuộc vào đường kớnh trong của ống bỡnh ngưng và nhiệt độ trung bỡnh nước đi trong ống. Với đường kớnh ống là d = 22 mm và nhiệt độ trung bỡnh nước đi trong ống 30oC ta tớnh được:
b=bo.φt=0,078.[1+0,007.(30−20)]=0,08346 Từ đú ta tớnh được:
Δ pBN=z .(b.ω1,75+0,135.ω1,5).0,981.104=12999,48 [N/m2¿ Vậy tổng trở lực mà bơm phải đạt được:
Δ pBth=Δ pBN+Δ ptl=212999,48 (N/m2) Với độ dự chữ 5%: ∆ PBtht =1,05.∆ PBth=223649,45(N/m2)
Chọn hiệu suất của bơm tuần hoàn:ηbth=0,85
Cụng suất động cơ cần thiết kế kộo bơm tuần hoàn:
WBth=QBth
t .Δ pBtht
ηBth =3,999¿
Để đảm bảo độ an toàn khi làm việc của bơm ta chọn độ dự trữ cụng suất là 5% do đú cụng suất cần thiết của bơm tuần hoàn là:
WtBth=1,05.WBth=4,199(MW)
3.2.Tớnh chọn bỡnh
3.2.1Tớnh chọn bỡnh ngưng
Một trong những phương phỏp nõng cao hiệu suất của thiết bị tuabin là giảm được nhiệt độ hơi thoỏt ra khỏi tuabin. Những tuabin hiện đại thỡ ở tầng sau cựng thường cú độ chõn khụng cao, nghĩa là ỏp suất tuyệt đối tại đú thấp.
cỏch lấy đi nhiệt ẩn húa hơi của hơi ở ỏp suất khụng đổi. Mụi trường làm lạnh thường dựng nước, đụi khi cũn dựng khụng khớ. Nhiệt độ của mụi trường làm lạnh cần phải thấp hơn nhiệt độ của hơi ngưng tụ.
Thực chất bỡnh ngưng chớnh là một thiết bị trao đổi nhiệt kiểu bề mặt. Tớnh chọn bỡnh ngưng chớnh là tớnh chọn thiết bị trao đổi nhiệt sao cho nú cú một bề mặt truyền nhiệt thỏa món làm ngưng tụ được hơi thoỏt khỏi tuabin. Ta cú cỏc phương trỡnh tớnh toỏn truyền nhiệt trong bỡnh ngưng:
Cõn bằng năng lượng nhiệt giữa hơi ngưng tụ và nước làm mỏt:
Qk=Gk.cp.∆ t=Dk.(ik−i'k)
Phương trỡnh truyền nhiệt trong bỡnh ngưng:
Qk=k .F .∆ ttb
Trong đú:
- Dnn: Lưu lượng hơi thoỏt vào bỡnh ngưng: 165,39 kg/s
- ik: Entanpi hơi vào bỡnh ngưng: 2425 kJ/kg
- i'k: Entanpi nước ngưng ra khỏi bỡnh ngưng: 156,43 kJ/kg
- : Độ chờnh nhiệt độ trung bỡnh
Nhiệt độ nước làm mỏt vào bỡnh ngưng t1: Nhiệt độ nước làm mỏt bỡnh ngưng phụ thuộc vào điều kiện thời tiết, khớ hậu và sơ đồ làm mỏt. Trong điều kiện của Việt Nam: làm mỏt bằng nước sụng với sơ đồ đơn lưu, ta chọn t1 =25oC
t2: Giỏ trị nhiệt độ nước ra phụ thuộc vào điều kiện truyền nhiệt bờn trong bỡnh ngưng và phụ thuộc vào chế độ làm việc của tổ mỏy. Trong điều kiện thiết kế ở chế độ định mức cú thế lấy t2 thấp hơn giỏ trị bóo hũa của hơi trớch vào bỡnh ngưng một khoảng δt = 5oC:
t2 = tbh - δt = 37,6 - 5 = 32,6 (oC)
Độ hõm nước trong bỡnh ngưng: Δt = t2 - t1 = 32,6 - 25 = 7,6 (oC) Độ chờnh nhiệt độ trung bỡnh logarit của hai dũng mụi chất:
∆ ttb= ∆ t ln∆ t+δt δt = 7,6 ln 7,6+5 5 =8,22(oC) Trang 37 Ló Vũ Tuấn Anh – MSSV: 20171968
Hỡnh 3.5: Sơ đồ trao đổi nhiệt trong bỡnh ngưng
Nhiệt độ trung bỡnh đại số của nước đi trong bỡnh ngưng: ttb=t1+t2
2 =28,8 (oC) Tốc độ nước chảy trong ống, chọn
Tra toỏn đồ ta xỏc định được hệ số truyền nhiệt tổng của bỡnh ngưng: K=3400 kcal/m2.h.K=3,9542 kW/m2.K
Tổng diện tớch truyền nhiệt bề mặt ngoài cỏc ống trong bỡnh ngưng: F=Dnn.(ik−i 'k)
k .∆ ttb =
165,39..(2425−156,43)
3,9542.8,22 =11543,33(m2)
Để đảm bảo đủ bề mặt truyền nhiệt trong những điều kiện làm việc khắc nghiệt nhất vỡ độ chõn khụng bỡnh ngưng ảnh hưởng rất lớn đến độ kinh tế của toàn tổ mỏy, ta lấy dư bề mặt truyền nhiệt một khoảng 5%. Diện tớch truyền nhiệt thực tế của bỡnh ngưng:
Ft=1,05.F=1,05.11543,33=12120,50 (m2)
3.2.2.Tớnh chọn bỡnh khử khớ
G=αnc. Do(kgs )
Khối lượng riờng của nước tương ứng: (m3/kg) Tổng lượng nhiệt trao đổi trong bỡnh khử khớ: