Произвести тепловой расчет двухступенчатого струйно-барботажного деаэратора

Суммарный расход воды, подающейся в водораспределитель
G1=Gок+Gун, кг/с
G1=100+0=100 кг/с
Энтальпия воды в водораспределителе
h1=Gун*hун+Gок*hокG1, кДж/кг
h1=0*565,3+100*603,2100=603,2 кДж/кг
Температура воды в водораспределителе tв1 = 157,3 °С. Горячие потоки (греющий пар и конденсат ПВД) поступают в нижнюю часть колонки деаэратора. При этом за счет теплоты перегрева греющего пара из потока конденсата ПВД образуется пар в количестве G'п = 5,884 кг/с, которое определено из уравнений теплового и материального балансов.
Принимаем диаметр отверстий верхней тарелки d0 = 0,005 м, высоту подпора на тарелке h = 0,05 м.
Скорость истечения воды из отверстий тарелки
w0=φ*2*g*hгс, м/с
w0=0,97*2*9,8*0,05=0,96 м/с
Необходимое число отверстий в тарелке
N=4*G1*pвπ*d02*wв, шт
N=4*100*0,0010993,14*0,0052*0,960=5832 шт
При шахматном размещении отверстий с шагом S = l,5*d0 площадь тарелки, занятая отверстиями:
Fотв=N*S22,м2
Fотв=5832*0,007522=0,164 м2
Принимаем наружный диаметр размещения отверстий в тарелке D1 = 2 м, тогда внутренний диаметр
D2=D12-4*Fотвπ,м
D2=22-4*0,1643,14=1,94 м
Площадь живого сечения для прохода пара по внутренней границе струйного отсека при длине струй L = 0.6 м
F2=p*D2*L*S-d0S= , м2
Площадь живого сечения для прохода пара по внешней границе струйного отсека
F1=p*D1*L*S-d0S , м2
F1=0,8*1,94*0,6*0,0075-0,0050,0075=1,12 м2
Скорость пара на входе в струйный отсек
w1=Gп'*vпF2=5,8*0,271,12=1,43 м/с
Скорость пара на выходе из струйного отсека
w2=Gвып*vпF1,м/с
w2=1,41*0,27271,121=0,342 м/с
Здесь значение Gвып = 1,41 кг/с принято равным расходу пара на уплотнения и эжектор.
Средняя скорость пара в струйном отсеке
wп=w1+w22, м/с
wп=1,43+0,342=0,88 м/с
Температура воды на выходе из струйного отсека, определяемая из выражения:
lgts-tв1ts-tв2=A*Ld00,7*wпwв0,3
Количество пара, конденсирующегося в струйном отсеке,
Gконд=G1*hв2-hв1hд-hв2, кг/с
Gконд=100*690-663,82768,4-690=1,26 кг/с
Концентрация кислорода в потоке воды, поступающем в водораспределительное устройство, CO2исх = 100 мкг/кг . Концентрация кислорода в потоке воды, поступающем на барботажную тарелку СO2, определяемая из выражения:
lgCO2исхCO2=B*Ld00,7*wпwв0,3*G1Gконд0,5
при В = 32 · 10-4 для давления 0,8 МПа, СO2 = 21,48 мкг/кг.
Расход пара, поступающего на барботажную тарелку, равен расходу пара, подающегося в деаэратор
Gп.бар=Gд=2,717 кг/с
Расход воды, поступающий на барботажную тарелку
Gв.бар=G1+Gконд+Gв, кг/с
Gв.бар=100+1,26+2,58=103,84 кг/с
Ширина порога перелива для барботажной тарелки b = 2 м при диаметре колонки DK = 2,4 м