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