سیستمهاي خنک کننده ي مورد استفاده در نیروگاههاي حرارتی، پایان نامه | شبیه سازی، برنامه نویسی، پایان نامه

پایان نامه سیستمهای خنک کننده ی مورد استفاده در نیروگاههای حرارتی، مهندسی مکانیک

عنوان: پایان نامه سیستمهای خنک کننده ی مورد استفاده در نیروگاههای حرارتی، مهندسی مکانیک

رشته:  پروژه پایانی دوره کارشناسی‌،مهندسی مکانیک گرایش حرارت و سیالات

فرمت فایل: PDF

تعداد صفحه: ۱۴۰

چکیده:
در این تحقیق جهت تحقق هدف که همانا دفع حرارت اضافی به محیط می باشد ، نیازمند بررسی روشهای مختلف دفع حرارت و انتخاب بهترین گزینه و یا ارائه راهکارهای نوین با توجه به خواسته هایمانمی باشیم.
در این پروژه ضمن ارائه کلیه روشهای دفع حرارت در نیروگاههای حرارتی قدیمی و مدرن به بررسی تحلیل و طراحی دو نوع سیستم خنک کن که متداولترین آنها می باشد پرداخته ایم؛ در واقع سیستمهای خنک کن را باید به برجهای خنک کن و چگالنده یا کندانسورها تقسیم بندی نماییم، که هر یک معلولدیگری بوده و فرض آنها به عنوان یک سیستم مستقل و یکپارچه حتی بصورت مجزا و یا ادغام شده
اجتناب ناپذیر می باشد.
بعبارتی دیگر میتوان گفت با وجود اینکه برجهای خنک کن و کندانسورها، هر یک بعنوان یک سیستممجزا؛ قابل بررسی و تحقیق و طراحی جداگانه ای را می طلبد ولی نیازمند هماهنگی های لازم ، کافی و وافر بین این دو سیستم جهت تحقق یک هدف که همانا دفع حرارت را می باشد داراست؛ از اینرو کماهمیت جلوه دادن هر یک، به میزان قابل توجهی بر عملکرد و بازدهی دیگری تأثیری منفی را بر جای
خواهد گذاشت.
با توجه به مطالب ارائه شده ما در این پروژه قصد آنرا داشته ایم که به تجربیات دو نیروگاه شهیدرجایی قزوین و نیروگاه حرارتی سهند بعنوان دو نیروگاه مدرن و موفق درزمینه ی طراحی و بهره برداری(که در فصلهای چهارم و ششم با توجه به اطلاعات ورودی گرد آوری گردیده ) بط ور کاربردی و عملیاستناد کرده (و نیز با بررسی تئوری سایر نیروگاهها) و به بهترین خواسته ها نائل آییم؛ که همانا بهینه
سازی، افزایش بازده سیستم و نوآوری و نیز تحقق سایر اهداف می باشد.
و بر این باوریم که نتایج تجربی بهترین نتیجه است و انتظار آنرا داریم تا ضمن تحقق این نتایج گام مؤثری در پیشرفت تکنولوژی و صنعت این کشور برداشته باشیم.

فهرست مطالب
عنوان
چکیده
مقدمه
فصل اول شرح کلی چگالنده
مقدمه
کلیات
تعریف چگالنده و تشریح وظایف آن
انواع چگالندههای مورد کاربرد در نیروگاهها و محدوده کاربرد آنها
چگالنده نوع سطحی
چگالنده سطحی خنک شونده با آب
چگالنده سطحی خنک شونده با هوا
چگالنده نوع تماس مستقیم
چگالنده نوع پاششی
چگالنده بارومتریک
چگالنده نوع فورانی
محدوده کاربرد انواع چگالنده
شرح اجزاء چگالندهها
اجزاء چگالندههای سطحی
پوسته
جعبههای آب
لولهها
اصلاح شکل سطحی خارجی و داخلی لولهها
صفحات لوله
وضعیت استقرار بخش خنک کن هوا و محل تخلیه هوا
کلیات اجزاء چگالنده پاششی و عملکرد آن
بخش خنک کن هوا و محل تخلیه هوا
معرفی کلی نیازهای سیستم چگالنده
نیازهای کنترل چگالنده
نیازهای حفاظت چگالنده
اندازه گیری میزان نشتی هوا
فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل دوم شرایط و محدودیتهای طراحی چگالنده
وضعیتهای استقرار
فصل مشترکهای چگالنده با سایر سیستمها
عوامل محیطی و محدودیتهای آن
استانداردهای قابل استفاده در طراحی و ساخت
فصل سوم روشطراحی چگالنده
اطلاعات ورودی مورد نیاز
مبانی و معیارها
روش کلی طراحی حرارتی چگالنده سطحی
تعیین سطح حرارتی
TTD -آثار تغییرات
رابطه ضریب انتقال حرارت کلی و مقاومت حرارتی
سرعته
تعیین دبی آب گردشی و افت فشار
نتایج مورد نظر از طراحی چگالنده سطحی
روش طراحی حرارتی چگالنده پاششی
تعیین ابعاد چگالنده های پاششی
شیوه محاسبۀ انتقال حرارت در فیلم آب
محاسبۀ انتقال حرارت در محفظه های بخار
ملاحظاتی در رابطه با محاسبات
محاسبات خنک کن ثانوی و چاهک آب داغ
روندنمای طراحی چگالنده ها
فصل چهارم طراحی مفهومی چگالنده برای یک واحد ۲۵۰ مگاواتی با اطلاعات نیروگاهشهیدرجایی
اطلاعات ورودی
بررسی گزینه های مختلف، انتخاب و پیشنهاد گزینه بهینه
انجام طراحی و ارائه نتایج
طراحی چگالنده سطحی
سوخت گاز MCR -انجام محاسبات در حالت
طراحی چگالنده پاششی

فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل پنجم مشخصات فنی چگالنده محاسبه شده
فصل ششم مفاهیم کلی و اولیه طراحی سیستم خنک کن اصلی و کمکی نیروگاه حرارتیسهند
مقدمه
کلیات
تشریح وظایف سیستم خنک کن
معرفی اجمالی انواع سیستمهای خنک کن و محدوده کاربرد و اجزاء آنها
سیستم خنک کن یکبار گذر
سیستم خنک کن تر
انواع برجهای خنک کن تر
اجزای برجهای خنک کن تر
سیستم توزیع آب
پر کننده
حذف کننده
حوضچه برج
سیستم خنک کن خشک
انواع برجهای خنک کن خشک
برجهای خنک کن خشک مستقیم
برجهای خنک کن خشک غیر مستقیم
معرفی اجمالی انواع چگالنده های قابل استفاده در سیستم خنک کن هلر
اجزاء سیستم خنک کن خشک غیر مستقیم  چگالنده پاششی
گروه هیدرو ماشین(پمپ های آب گردشی)دلتاها
خنک کننده اضطراری و پیش گرمایش  مخازن زیر زمینی
سیستم خنک کن خشک و تر
ارتباط فشار چگالنده با نوع سیستم خنک کن انتخابی
نیازهای کلی سیستم خنک کن اصلی
نیازهای بهره برداری

فهرست مطالب
عنوان
روش جلوگیری از یخ زدگی آب در مبدلها
تجهیزات سیستم هیدرولیک
شیرآلات
پمپها
مشخصات فنی مبدلهای حرارتی
فصل هفتم – مفاهیم کلی و اولیه طراحی برای سیستم کنترل و ابزار دقیق سیستم خنک کناصلی نیروگاه سهند
کلیات
توضیحات و ضوابط کلی برای سیستم کنترل و ابزار دقیق
(Reliability and Availability)  قابلیت اعتماد و قابلیت دسترسی سیستم
(System Diagnostics)  سیستم تشخیص خطا
شرایط محیطی
استانداردها و سیستم کدگذاری
ساختار سیستم کنترل و ابزار دقیق سیستم خنک کن اصلی
(Individual Control level) سطح کنترل اختصاصی
(Group Control level)  سطح کنترل گروهی
کنترلهای دیگر
(Configuration of I & C System)  پیکربندی سیستم کنترل و ابزار دقیق
ترتیبات سیستم کنترل و ابزار دقیق
(UCR)  اتاق کنترل نیروگاه
اتاق سوئچگیر سیستم خنک کن اصلی
(Integrated Actuators-I.A.)  محرکه های یکپارچه
سالن توربین و پمپ خانه
برج خنک کن
(Hardwired Back-up System) سیستم پشتیبان تجهیزات
سیستم اعلام خطر
منبع تغذیه
سیستم اتصال زمین
نتیجه گیری و پیشنهاد
منابع

فهرست جداول
عنوان
مشخصات لوله های چگالنده سطحی
آلیاژهای با پایه مس برای لوله های چگالنده
جنس لوله های چگالنده سطحی
جنس صفحات اتصال لوله ها در چگالنده ها
(۴ – در معادلۀ ( ۳ C تا ۴ C 1)- ضرایب
اطلاعات مورد لزوم از چرخه
کمیت های محاسبه شده برای چگالنده پاششی یک واحد ۲۵۰ مگاوات
مشخصات اصلی چگالنده سطحی در حالات مختلف قدرت تولیدی واحد
مشخصات چگالنده پاششی طراحی شده

فهرست اشکال
عنوان
۱)- شمایی از یک چگالنده سطحی با دوگذر
۲)- نمودار جریان یک چگالنده تماس مستقیم از نوع پاششی  ۱
۳)- نمودار درجه حرارت آنتروپی در چگالنده تماس مستقیم
۴)- چگالنده بارومتریک
۵)- چگالنده نوع شیپوره ای یا فورانی
۱۹ [ ۶)- فشار قابل دسترسی چگالنده در سیستمهای مختلف خنک کن
۷)- مقطع یک چگالنده سطحی با یک گذر و جعبه آب تقسیم شده
۸)- چگالنده سطحی با دوگذر و جعبه آب تقسیم شده
۹)- تصویر لوله طنابی و لوله صاف
۱۰ )- روشهای ثابت کردن لوله به صفحه لوله برای چگالنده های بزرگ
۱۱ )- اتصالات پوسته/ صفحه لوله/ جعبه آب در چگالنده
۱۲ )- مقطع یک چگالنده (لانه لوله)
۱۳ )- نمونه ای از یک چگالنده
۱۴ )- مقطع چگالنده بخش هوازدایی در عرض لوله های خنک کن هوا
۱۵ )- نمای ساده ای از یک قسمت چگالنده پاششی
۱۶ )- نمایی از یک چگالنده پاششی
۱۷ )- دیافراگم انفجاری (قابل ترکیدن)
۴۶ LP 1)- وضعیتهای چگالنده نسبت به توربین –
۱)- توزیع درجه حرارت در چگالنده
[۱۲] Fm و Ft و ضرایب تصحیح U 2)- مقادیر –
مقاومتها و لایه های انتقال حرارت
دوگذر) ۶۲ :B ، یک گذر :A) ، ۴)- افت فشار در جعبه های آب چگالنده
افت فشار در لوله های چگالنده
مدل بکار رفته جهت محاسبه چگالنده پاششی
تقسیم بندی یک فیلم آب به المان های مساوی جهت محاسبه
منحنی تغییرات نسبت
با تغییرات نسبت  m& /m&
۹)- روندنمای محاسبات سطح حرارتی چگالنده سطحی
۱۰ )- روندنمای محاسبات ابعاد چگالنده پاششی
۱)- تقسیم بندی سیستمهای خنک کن نیروگاهی
۲)- طراحی از یک سیستم خنک کن یکبارگذر
XI
فهرست اشکال
عنوان صفحه
۳)- برج تر با جریان اجباری هوا از نوع ناهمسو
۴)- برج تر با جریان اجباری هوا از نوع متقاطع
۵)- نمای کلی برج تر با جریان طبیعی از نوع جریان ناهمسو
۶)- نمای کلی برج تر با جریان طبیعی از نوع جریان متقاطع
۷)- انواع سیستمهای توزیع آب
۸)- پرکننده ها با شکلهای مختلف
۹)- چند نوع حذف کننده
۱۰ )- برج خشک مستقیم با جریان هوای اجباری
۱۱ )- خنک کن خشک غیرمستقیم با چگالنده سطحی و جریان اجباری
۱۲ )- طرح شماتیکی از سیستم خنک کن خشک غیرمستقیم
۱۳ )- نمونه ای از مبدلهای حرارتی نوع فورگو
۱۴ )- برج خنک کن خشک و تر
۱۵ )- مقادیر پیشنهاد فشار بخار خروجی از توربین برای انواع سیستم خنککن
۱۱۴ [ ۱۶ )- طرح شماتیکی از موقعیت کرکره ها بر روی دلتا

مقدمه:
بطور کلی در یک سیکل ترمودینامیکی برای تولید انرژی الکتریکی می بایستی حرارت اضافی ایجاد
شده دفع گردد.حرارت تولید شده را باید به محیط خارج منتقل نمود. این محیط می تواند آبهای طبیعی
و یا هوای محیط باشد. چنانچه این حرارت به منابع آب منتقل شود اصطلاحا به آن سیستم یکبار گذر ۱
می گویند. برای انتقال حرارت تولید شده به هوا نیاز به برجهای خنک کن ۲ می باشد.
سیستمهای خنک کن در ابتدا به دو دسته عمده تقسیم می شوند:
سیستمهای خنک کن با استفاده از منابع آب 
سیستمهای با سیکل گردشی 
در سیستمهای خنک کن نوع اول، آب تنها یک بار از کندانسور عبور می کند در حالیکه در
سیستمهای گردشی مقدار آب ثابتی در حال گردش است.
بطور کلی منابع آب (برای دفع حرارت تولید شده) به سه دسته کلی تقسیم می شوند:
آب رودخانه ها 
آب دریاها 
آب دریاچه ها (که می توانند بصورت طبیعی یا مصنوعی باشند) 
در این سیستمها آب خنک کننده پس از عبور از کندانسور گرم شده و می تواند مستقیما به منبع
آب برگشته و یا اینکه کمی خنک شده و سپس به منبع آب برگرداننده شود.
هنگامیکه در سیستم خنک کننده یک نیروگاه از آب رودخانه استفاده می شود، نباید آب گرمی
که به رودخانه وارد می شود مجددا وارد نیروگاه شود. برای جلوگیری از ورود آشغال ها به سیستم
معمولاً از صفحاتی استفاده می شود که باید در زمانهای معین مورد شستشو قرار گیرند.

این پایان نامه با آیین نامه نحوه نگارش و تدوین پایان نامه تهیه شده و آماده ارائه میباشد.