Реконструкция схемы внутристанционных коллекторов теплосети (стр. 8 из 16)

а – постоянная величина, зависящая от типа пластины, а=15;

Re – число Рейнольдса, зависящее от режима потока теплоносителя.

,

здесь

- скорость теплоносителя в штуцере;

- коэффициент гидравлического сопротивления в штуцере,

, /2,с.275/

5.3 Охладитель выпара

Охладитель выпара предназначается для конденсации пара, содержащегося в выпаре, с целью сохранения конденсата этого пара.

В качестве охлаждающей среды следует применять рабочую техническую воду, имеющую среднегодовую температуру 10⁰С. Конденсат из охладителя выпара подается на всас насоса подачи рабочей воды на эжекторы, а перелив сливается в сборные баки нижних точек.

Обязательным элементом деаэрационной установки является охладитель выпара, который является групповым (один охладитель выпара на группу деаэраторов), поверхностного (трубчатого) типа.

Таблица 20- Исходные данные:

Расход выпара, кг/ч	143,8
Температура воды при входе в охладитель, ˚С	10
Температура воды при выходе из охладителя, ˚С	25
Температура выпара на входе в охладитель,˚С	60
Температура выпара на выходе из охладителя, ˚С	30

Объем выпара движется в межтрубном пространстве, а рабочая вода- по охлаждающим трубкам диаметром 17/19 мм. Материал трубок латунь Л68. Корпус охладителя выполнен из стальной трубы диаметром 1020×10 мм.

5.3.1 Тепловой расчет

Уравнение теплового баланса охладителя выпара (без учета потери тепла в окружающую среду и при энтальпии выпара, равной энтальпии насыщенного пара):

, (5.13)

где D_вып—расход (кг/ч);

i_вып — энтальпия насыщенного пара, содержащегося в выпаре перед охладителем при давлении в деаэраторе ккал/кг;

G_в — расход охлаждающей воды, кг/ч;

i₂, i₁— энтальпия воды при выходе из аппарата и входе в него, ккал/кг;

G_к— расход конденсата пара из выпара, кг/ч;

i_к — энтальпия конденсата, ккал/кг.

Поскольку относительное содержание воздуха в выпаре незначительно, можно принять:

.

Отсюда при отсутствии переохлаждения конденсата пара из выпара расход охлаждающей воды, G_в, кг/ч:

, (5.14)

где

— теплота парообразования при давлении в деаэраторе, ккал/кг.

кг/ч.

Поверхность охладителя выпара трубчатого типа, F_ох, м², определяется по формуле:

,(5.15)

где ∆t— среднелогарифмическая разность температур, °С;

k— коэффициент теплопередачи, ккал/м²*ч*град;

b— коэффициент запаса.

Значение коэффициента bвыбирается в зависимости от материала трубок , в том числе для латуни b = l,2-l,3.

Среднелогарифмическая разность температур, ∆t,⁰С, находится из выражения:

, (5.16)

где t₀₁, t₀₂— температуры охлаждающей воды дои после охладителя выпара, °С;

t_н— температура выпара, принимаемая равной температуре насыщения, соответствующей давлению в деаэраторе, °С.

⁰С.

Коэффициент теплопередачи, k, ккал/м²*ч*град, определяется по формуле :

, (5.17)

где

— коэффициент теплоотдачи от пара к стенке трубки, ккал/м^2*ч*град;

δ — толщина стенки трубок, м;

λ — коэффициент теплопроводности металла трубок, ккал/м*ч*град;

— коэффициент теплоотдачи от стенки трубки к охлаждающей среде, ккал/м²* ч* град.

Значения

следует принимать в зависимости от начального содержания кислорода в поступающей в деаэратор воде и степени извлечения пара из выпара согласно таблице 21.

Таблица 21- Коэффициенты теплоотдачи

Начальное содержание кислорода в воде, мг/кг	Степень извлечения пара из выпара, %	Коэффициент теплоотдачи, ккал1м2*ч*град
110110	99,599,599,999,9	7 0006 0005 0004 000

Коэффициент теплоотдачи от стенки трубки к охлаждающей воде, α_в, ккал/м²* ч* град, рекомендуется определять из выражения:

, (5.18)

где z— множитель, зависящий от температуры охлаждающей воды;

—скорость охлаждающей воды, м/сек;

d— внутренний диаметр трубки, м.

Таблица 22-Значения zдля воды на линии насыщения

Температура воды, °С	0	20	40	60	80	100	150	200	250
Величинаz	1230	1 615	1990	2 310	2 670	2 740	3 230	3 590	3 590

Скорость охлаждающей воды в трубках выбирается в зависимости от материала трубок и допустимой потери давления. При латунных трубках рекомендуется принимать

не выше 2,5 м / сек.

ккал/м²* ч* град.

м²*ч*град/ккал.

ккал/м²*ч*град.

м²

Число трубок в охладителе выпара, n:

,(5.19)

где

- удельный объем жидкости, м³/кг.

Длина трубок охладителя выпара,

, м:

;

м.

Шаг между трубками,m, мм:

мм.

5.3.2 Гидравлический расчет

В объем гидравлического расчета входит определение диаметров трубопроводов и сопротивления движению воды в охладителе с .прилегающими к нему трубопроводами.

Диаметр трубопровода выпара d_вып, м:

, (5.20)

где

— удельный объем выпара, принимаемый равным удельному объему насыщенного пара при давлении в деаэраторе, м³/кг;

— скорость выпара в отводящем трубопроводе, м/сек.

Скорость выпара принимается в деаэраторах атмосферного давления 50—60 м/сек .

м.

Диаметр трубопровода охлаждающей воды и присоединительных штуцеров рассчитывается по скорости воды, принимаемой равной 1,0—2 м/сек.

Сопротивление движению воды в охладителе складывается из суммы местных сопротивлений входа и выхода (присоединительных штуцеров), поворотов (число ходов) итрения на прямых участках труб.

Местные сопротивления, ∆р_м, Па, определяются по формуле:

,(5.21)

где

- коэффициент сопротивления , принимается по данным справочников.

кПа