نسبت فشار ترموکمپرسور و از ورودیهای برنامه، بسته به نوع ترموکمپرسور انتخابی است. و بهترتیب فشار بخار خروجی از ترموکمپرسور و مکش را نشان میدهند. یکاهای مورد استفاده در اینجا برای فشار (kPa) بودهاست.
برای دانلود متن کامل پایان نامه به سایت jemo.ir مراجعه نمایید. |
(۲-۶۵) |
و بهترتیب آنتالپیهای مخصوص بخار خروجی از بویلر بازیاب و بخار مکششده (kJ/kg) هستند. نیز آنتالپی مخصوص بخار خروجی از ترموکمپرسور است. حال با ترکیب قوانین اول ترمودینامیک برای ترموکمپرسور و دیسوپرهیتر به رابطهی جالب زیر برای یافتن مقدار دبی بخار لازم از بویلر بازیاب میرسیم:
(۲-۶۶) | |
(۲-۶۷) | |
(۲-۶۸) |
و بهترتیب آنتالپیهای مخصوص بخار و مایع اشباع در فشار خروجی از ترموکمپرسور که همان فشار خروجی از دیسوپرهیتر نیز هست میباشند. دبی جرمی کل خروجی از دیسوپرهیتر[۱۵] است که به درون لولههای افکت اول میرود. این همان پارامتری است که در ابتدا حدس زده میشود و در یک حلقهی آنقدر دچار تغییر (بالا یا پایین) میشود تا ظرفیت تولید آب شیرین به مقدار مدنظر طراحی برسد. با حدس آن، دبی مورد نیاز بویلر بازیاب، دبی بخار مکششده و دبی مایع اشباع مورد نیاز در دیسوپرهیتر ( ) طبق رابطههای(۲-۶۶)، (۲-۶۷) و (۲-۶۸) نیز بهدست میآیند و با تصحیح آن در پروسههای برنامه، مقادیر هر ۳ دبی جرمی گفتهشده نیز اصلاح میشود.
البته باید دقت کرد که بهدلیل حدسی بودن ، پس از طی پروسههای کل افکتها و یافتن مقدار جدید این فشار، مقدار آن با مقدار جدید جایگزین میشود که این خود، مقدار فشار تخلیه از ترموکمپرسور ( ) و نسبت مکش حدسی اولیه را تغییر میدهد که نسبت مکش جدید با کمک رابطهی ال-دسوکی و ال-اتونی طبق رابطهی (۲-۶۹) حاصل میشود]۱۳ [:
(۲-۶۹) |
برای دانلود متن کامل این پایان نامه به سایت pipaf.ir مراجعه نمایید. |
(۲-۵۶) |
ضریب انتقال حرارت آب در حال گرم شدن درون لولههای کندانسور:
ضریب انتقال حرارت آب شور داخل لوله برای سیستمهای آبشیرینکن توسط وانگنیک بهشکل زیر ارائه شده است]۱۳ [:
(۲-۵۷) |
در رابطهی بالا، T دمای میانگین ورودی و خروجی آب شور کندانسور است که بهصورت تعریف میشود و برحسبC ᵒ است. همچنین X نیز غلظت آب شور داخل لولهها و واحد آن برحسب درصد وزنی است. و قطر داخلی و خارجی لولهها بر حسب متر میباشند. سرعت جریان داخل لوله از طریق رابطهی زیر بهدست میآید:
(۲-۵۸) |
در این رابطه دبی جرمی آب خنککن ورودی از دریا (kg/s) است که پس از گرمشدن در کندانسور به دریا بازمیگردد و دبی جرمی آب تغذیه ورودی به مجموعهی افکتهاست. تعداد حدسی اولیه برای لولههای کندانسور و Pass بیانگر تعداد مسیرهای لولههای کندانسور است.
ضریب کلی انتقال حرارت در افکتها:
رابطهی آن برحسب شعاع خارجی لولههای افکتها عبارتاست از:
(۲-۵۹) |
در اینجا ضریب کلی انقال حرارت افکتها و با یکای (W/m2.K) است. ضرایب رسوب سطح خارجی لولهها که در سمت آب پاششی دریا قرار دارد ( ) در حدود (K.m2/W) 0002/0 و ضریب رسوب سطح داخلی لولهها ( ) که در سمت بخار در حال کوندانس است خیلی نزدیک به صفر است. ضریب هدایت حرارتی جنس لولههای افکتها و با یکای (W/m.K) میباشد.
بهینه سازی ترمواکونومیک و اگزرژو اکونومیک بویلربازیاب حرارت سیکل ترکیبی و سیستم …
۲-۲-۲ استخراج روابط سیکل تک فشاره
شکل ۲-۲: نمودار T-S برای سیکل تک فشاره در حضور هوازدا و بازگرمکن
شکل۲-۱: شماتیک سیکل ترکیبی تک فشاره در حضور هوازدا و بازگرمکن
در این بخش به بررسی مختصر سیکل تک فشاره در حضور هوازدا و بازگرمکن پرداخته خواهد شد. سیکل تک فشاره سادهترین نوع سیکلهای ترکیبی است که تنها دارای یک سطح فشار میباشد. با توجه به اینکه در این نوع سیکلها تنها یک سطح فشار وجود دارد نمیتوان مانند سیکلهای سه و دو فشاره از انرژی موجود در گازهای ورودی به بویلر بازیاب حرارت استفاده کرده و بازیابی نمود. به همین دلیل از این نوع بویلرها بیشتر در واحدهای با ظرفیت کم و یا برای نیروگاههای با بویلرهای ماکزیمم احتراق اضافی استفاده میشود و برای واحد با توربینهای گازی با ظرفیت بالا به طور خاص مانند توربینهای کلاس V بیشتر از بویلرهای دو و سه فشاره استفاده میشود.
روابط دبی جرمی و راندمان برای بخش بخار با توجه به شکلهای (۲-۱) و (۲-۲) به صورت زیر میباشد:
(۲-۴)
که در روابط فوق Eff راندمان مبدلهای بویلر بازیاب و Blow Down نسبت آب خروجی از درام بویلر بازیاب جهت کاهش سختی آب داخل بویلر می باشد.
(۲-۵)
در رابطهی فوق کار توربین و پمپ به صورت زیر میباشد:
(۲-۶)
(۲-۷)
(۲-۸)
۲-۲-۳ استخراج روابط سیکل دو فشاره در آرایش مرسوم مبدلهای حرارتی
در این بخش به بررسی سیکل دو فشاره در حضور بازگرمکن و هوازدا پرداخته خواهد شد. در نیروگاههای سیکل ترکیبی از سیکل دو فشاره به دلیل بازیافت بیشتر حرارت نسبت به حالت تک فشاره بیشتر استفاده میشود.
شکل ۲-۴: نمودار T-S سیکل دوفشاره همراه با هوازدا و بازگرمکن
شکل ۲-۳: شماتیک سیکل دو فشاره همراه با هوازدا و بازگرمکن
روابط دبی جرمی و راندمان برای بخش بخار با توجه به شکلهای (۲-۳) و (۲-۴) بصورت زیر میباشد:
(۲-۹)
(۲-۱۰)
(۲-۱۱)
در رابطهی فوق کار توربین و پمپ به صورت زیر میباشد:
(۲-۱۲)
(۲-۱۳)
(۲-۱۴)
با در نظر گرفتن یک اختلاف دمای نهایی، پینچ و نقطهی نزدیکی در روابط (۲-۱۰) و (۲-۹) دمای گاز و خواص بخار در بخشهای مختلف قابل محاسبه میباشد. به جز دمای بخار خروجی از بخش فشار پایین که در این بخش هم باید از روش سعی و خطا استفاده کرد به نحوی که یک دما برای بخار در این بخش در نظر گرفته میشود و سپس دمای گاز در ورودی به مافوقگرمکن LP با دبیهای به دست آمده از معادلات (۲-۱۰) و (۲-۹) به دست میآید، سپس دمای بخار بخش فشار پایین از این دما برای مافوقگرمکن LP به دست میآید و این روند آنقدر تکرار میشود تا دمای بخار تغییر چندانی نکند و خطای دمای بخار به حد قابل قبولی برسد.
۲-۲-۴ سیکل ترکیبی سه فشار ساده
نمودار T-S سیکل ترکیبی سه فشاره در آرایش ساده در نمودار شکل (۲-۵) رسم شده است و با توجه به آن روابط مربوط به راندمان، دبی جرمی، کار پمپها و توربینها به صورت زیر خواهد بود. h19و h21 به ترتیب آنتالپی بخار در ورودی توربینهای IP و LP است که از رابطهی (۲-۱۷) قابل محاسبه میباشند.
شکل۲-۵: نمودار T-S سیکل ترکیبی سه فشار ساده
۲-۲-۴-۱ استخراج روابط
بر اساس شکل (۲-۵) کار کل تولیدی از توربینهای HP، IP وLP بخش بخار سیکل ترکیبی به صورت زیر به دست خواهد آمد:
برای دانلود متن کامل پایان نامه به سایت azarim.ir مراجعه نمایید. |