Расчёт горизонтального пароводяного, секционного водо-водяного и вертикального пароводяного подогревателя графоаналитическим методом

Контрольная работа - Разное

Другие контрольные работы по предмету Разное

и трубок подогревателя:

 

 

Т.к. полученное уточненное значение не отличается от на 5%, то для дальнейших расчётов оставляем

Уточняем коэффициент теплопередачи:

 

Уточняем поверхность нагрева:

 

 

Т.к. , то пароводяной подогреватель ПНГ-25 выбран верно.

Длина хода волны :

 

 

Потеря давления в подогревателе :

 

 

где - дополнительных потерь от шероховатости; (для новых латунных трубок)

- потери от местных сопротивлений:

- входная камера; [2, c. 18]

- поворот на 180 в U-образной трубе; [2, c. 18]

- выходная камера; [2, c. 18]

g - ускорение свободного падения; g=9.8 м/с2

- плотность воды;

 

Тепловой конструктивный расчёт секционного водо-водяного подогревателя

 

Расчёт секционного водо-водяного подогревателя заключается в определении общей площади поверхности теплообменника и необходимого количества секций. Греющим и нагревающим теплоносителями является вода. Причём. Греющий теплоноситель движется по трубам теплообменника, а нагреваемая вода - в межтрубном пространстве.

Исходные данные:

Производительность [2, c. 16]

Температура нагревателя воды при входе в подогреватель

Температура нагревателя воды при выходе в подогреватель

Температура греющей воды при входе в подогреватель

Температура греющей воды при выходе из подогревателя

Диаметры поверхности нагрева [2, c. 8]

Коэффициент теплопередачи [2, c. 8]

Скорость движения воды в трубках [2, c. 16]

Методика расчёта

Расход сетевой воды массовый и объёмный , определяется по формулам:

 

 

Площадь проходного сечения трубок:

 

 

По площади по каталогу выбирается секционный водо-водяной подогреватель, его технические характеристики:

 

Таблица 2 - Технические характеристики z38ОСТ34-588-68

Внутренний диаметр корпуса Двн, ммКоличество трубок nПлощадь проходного сечения трубок , м2Площадь проходного сечения межтрубного пространства , м22591090.016790.03077

Далее уточняем скорость движения воды в трубках и межтрубном пространстве:

 

 

Эквивалентный диаметр для межтрубного пространства:

 

где P- периметр межтрубного пространства:

 

 

где - внутренний диаметр корпуса теплообменника;

Средняя температура воды в трубках и в межтрубном пространстве:

 

 

По температуре выбирается температурный множитель , а по температуре - температурный множитель

Далее определяется режим течения воды в трубках и межтрубном пространстве. Режим течения является турбулентным при значениях критерия :

 

 

Т.к режим течения воды в трубках турбулентный, то коэффициент теплоотдачи, при движении воды в трубках и межтрубном пространстве определяется по формуле:

 

Коэффициент теплоотдачи, определяется как для плоской стенки:

 

 

Средний температурный напор и расчётная поверхность нагрева подогревателя определяются по следующим формулам:

 

 

где

 

 

Для дальнейших расчётов требуется рассчитать количество секций z и уточненную поверхность нагрева , зная площадь поверхности нагрева одной секции и длину трубок выбранного подогревателя, получим:

 

Условие выполняется.

Длина хода воды в трубках и межтрубном пространстве определяются по следующим формулам:

 

 

Гидравлические потери в подогревателе:

 

 

где -коэффициент гидравлического трения;

- сумма коэффициентов местного сопротивления; Для одной секции:

- потери от местных сопротивлений:

- поворот на 180 из одной секции в другую через колено; [2, c. 18]

- поворот на 180 в U-образной трубе; [2, c. 18]

- входная камера; [2, c. 18]

 

где - потери местных сопротивлений;

Диаметры патрубков и колен , соединяющих секции подогревателя, определяется по формуле:

 

 

Тепловой конструктивный расчёт вертикального пароводяного подогревателя

 

Исходные данные:

Число ходов [2, c. 12]

Производительность [2, c. 16]

Давление [2, c. 16]

Энтальпия [2, c. 22]

Температура [2, c. 16]

Температура насыщенного пара [2, c. 20]

Энтальпия конденсата на выходе из теплообменника [2, c. 22]

Температура нагреваемой воды при входе в подогреватель [2, c. 16]

Температура нагреваемой воды при выходе из подогревателя [2, c. 16]

Диаметры поверхности нагрева [2, c. 12]

Высота трубок в одном ходе [2, c. 12]

Толщина накипи [2, c. 12]

Коэффициент теплопроводности накипи [2, c. 12]

Методика расчёта

Расход пара и объёмный расход воды , определяются по формулам:

 

 

Средняя логарифмическая разность температур теплоносителей в подогревателе:

 

 

где

 

Далее применяется методика упрощенного графоаналитического метода расчёта удельного теплового потока . Для этого предварительно для различных участков процесса теплопередачи находится теплозависимость между удельным тепловым напряжением и перепадом температур на данном участке:

а)Рассмотрим процесс теплоотдачи от пара стенке. Коэффициент теплоотдачи пара, определяется по формуле Нуссельта:

 

где

 

Обозначим . Имеем теплозависимость вида . Задаваясь рядо