Расчет пароводяного подогревателя (стр. 3 из 6)

, ,

Задавшись двумя значениями Δt₂, вычисляем соответствующие им величины q₂. Строим кривую

(рис. 3).

Таблица 2

Δt2	5	10	15	20
q2	190	380	570	760

1.14 Передача теплоты через накипь.

1.14.1 Вычисляем удельный тепловой поток

, ,

Задавшись двумя значениями Δt₃, определим соответствующие им величины q₃. Строим кривую

(рис. 3).

Таблица 3

Δt3	5	10	20	30	40
q3	87,25	174,5	349	523,5	698

1.15 Передача теплоты от накипи к воде.

1.15.1 Вычисляем удельный тепловой поток

, ,

Задавшись двумя значениями Δt₄, определим соответствующие им величины q₄. Строим кривую

(рис. 3).

Таблица 4

Δt4	5	10	15	20
q4	38,5	77	115,5	154

1.16 Рассчитаем средний температурный напор во 2-й зоне

,°С.

Δt₂=

=71.015427 ^oС;

q₂=

=2698.586 .

Складываем ординаты четырех зависимостей, строим кривую температурных перепадов. На оси ординат из точки, соответствующей Δt₂, проводим прямую, параллельную оси абсцисс, до пересечения с кривой

. Из точки пересечения опускаем перпендикуляр на ось абсцисс и находим значение удельного теплового потока q_гр, .

Σt=51+5.96+12.98+0.0005463=70.89 ^oC;

q_ГР=226.536

.

1.17 Определяем коэффициент теплопередачи во 2-й зоне

, .

K=

=3189.958 .

1.18 Поверхность теплообмена во 2-й зоне составит

, м² .

F₂=

=73.7 м².

1.19 Определяем суммарную поверхность теплообмена

F=F₁+F₂ , м².

F=73.7+0,431144 =74.169 м².

1.20 Вычисляем длину трубок

, м,

где d_ср - средний диаметр трубок, м; (d_ср =0,028 м)

, м

d_ср=

=0,028 м;

L=

=9 м.

Не рекомендуется устанавливать трубки длиной более 5 м. Следовательно, необходимо уменьшить длину трубок. Для этого выбираем многоходовой подогреватель. Тогда общее число трубок составит

, шт. ,

где m - число ходов теплообменника, (m=2);

n₂=65 2=130шт.

При n_с=187 шт., определяем D`=0,5684 м.

Проведем повторный расчет уже для многоходового теплообменника по формулам.

Внутренний диаметр корпуса составит

D_вн = D' + d_н + 2К, м.

D_BH=0,5684+0,029+0,02=0,6174 м.

1.21 Рассчитаем поверхность теплообмена в 1-й зоне.

1.21.1 Определяем площадь межтрубного пространства для прохода пара:

, м²

f_м.п=

=0,176 м².

Определяем скорость пара в межтрубном пространстве

,

где ρ_п - плотность пара,

; (r_п=3,9

),

D_п - массовый расход пара,

; (D_п=8,14 ),

ω_п=

=11.87 .

1.21.2 Определяем коэффициент теплоотдачи от пара к трубе

,

где Nu_п - критерий Нуссельта для пара;

λ_п - коэффициент теплопроводности пара,

; (l_п=0,0316 ),

d_Э - эквивалентный диаметр, м, (d_э=0,037 м),

1.21.3 Вычисляем эквивалентный диаметр

, м

где U - смоченный периметр, м, (U=18.97 м),

1.21.4 Определяем смоченный периметр

, ^М

U=3,14[0,699+241 0,029]=18.97 м;

d_э=

=0,037

1.21.5 Определяем режим течения пара в межтрубном пространстве

,

где Re_п - критерий Рейнольдса для пара;

ν_п - коэффициент кинематической вязкости пара,

, (u_п=3,7 10^-6 ),

Re_п=

=118892.496

Если Re> 10⁴ - режим течения турбулентный. Тогда критерий Нуссельта для пара составит

где Рг_п - критерий Прандтля для пара, (Pr_п=1,2).

Полученные результаты подставляем в формулу.

Nu_п=0,023 86405,4^0,8 1,2^0,4=284.134;

α_п=

=24220.997 .

1.22 Вычисляем коэффициент теплопередачи в 1- и зоне

, ,

где δ_ст-толщина трубки, м; (δ_ст=0,001 м),

δ_н = 0,2-толщина накипи, мм;

λ_ст-коэффициент теплопроводности материала трубки,

;

(λ_ст=38

),

λ_н=3,49 коэффициент теплопроводности накипи,

.

k=

=8005.83

1.23. Определяем температурный напор в 1-й зоне

, ⁰С ,

где t``` - температура воды на границе между зонами, °С,(t```=88,37 ^oC),

, ⁰C ,

t```=

=88,37 ^oC ;

Δt₁=

=78.32 ^oC.