Расчёт парогенератора типа вода-вода без перегрева
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
p;
<2,0 трубки можно считать тонкостенными и коэффициент теплопередачи для плоской стенки запишем в виде:
Расчёт будем проводить на входе и на выходе испарительного участка.
Вход:
Определим коэффициент теплообмена по первому контуру:
.
По формуле Михеева:
Термическое сопротивление стенки трубки и окисных плёнок:
.
берём при температуре стенки
Для входного участка ==300 оС оС
По таблице определяем =18,2
для нержавеющих сталей.
Отсюда
будем определять методом последовательных приближений:
1 итерация.
Для I приближения примем:
оС
Отсюда
Определяем
Во втором приближении получим:
продолжаем итерации, так как точность мала.
2 итерация.
Для II приближения имеем:
В третьем приближении получим:
точность достаточна.
Итак: ,,
Выход:
Определим коэффициент теплообмена по первому контуру:
.
По формуле Михеева:
Термическое сопротивление стенки трубки и окисных плёнок:
.
берём при температуре стенки
Для входного участка ==273,07 оС оС
По таблице определяем =18,4
для нержавеющих сталей.
Отсюда
будем определять методом последовательных приближений:
1 итерация.
Для I приближения примем:
оС
Отсюда
Определяем
Во втором приближении получим:
продолжаем итерации, так как точность мала.
2 итерация.
Для II приближения имеем:
В третьем приближении получим:
точность достаточна.
Итак: ,,
Определяем средний коэффициент теплопередачи по испарительному участку:
Рассчитываем среднелогарифмический напор:
оС
Найдём поверхность теплообмена испарителя:
Длина трубки испарительного участка:
4.2 Тепловой расчёт экономайзерного участка
Исходные данные для расчёта:
№НаименованиеЗначениеВеличина1Тепловая мощность экономайзера 19,2МВт2Температура входа в экономайзер по I контуру 273,07оС3Температура выхода из экономайзера по I контуру 270,0оС4Температура входа в экономайзер по II контуру 251,4оС5Температура выхода из экономайзера по II контуру 257,41оС6Средний удельный объём 7Средняя кинематическая вязкость 8Среднее число Прандтля 0,823-9Средний коэффициент теплопроводности 0,602
Считаем, что в межтрубном пространстве экономайзера происходит поверхностное кипение недогретой до жидкости.
Коэффициент теплоотдачи берётся по средней температуре теплоносителя и среднему температурному напору.
Средняя температура теплоносителя равна:
оС
Средний температурный напор равен:
оС
Определим коэффициент теплообмена по первому контуру:
.
По формуле Михеева:
Определяем среднюю скорость:
Отсюда .
Определим коэффициент теплообмена по второму контуру:
.
По формуле Михеева:
Определяем среднюю скорость в экономайзере:
Отсюда .
Термическое сопротивление стенки трубки и окисных плёнок:
.
берём по температуре стенки оС
По таблице определяем =18,05
для нержавеющих сталей.
Отсюда
Определяем коэффициент теплопередачи по экономайзерного участка:
Рассчитываем среднелогарифмический напор:
оС
Найдём поверхность теплообмена экономайзера:
Длина трубки экономайзерного участка:
4.3 Площадь теплопередающей поверхности, длина и масса труб
Общая расчётная площадь теплообмена:
.
Поскольку в процессе эксплуатации парогенератора возможно образование отложений, течей в отдельных трубках и их заглушка, то фактическая площадь теплопередающей поверхности рассчитывается с некоторым запасом.
Значение коэффициента запаса выбирается из интервала от 1,1 до 1,25.
Примем =1,15.
Тогда .
Общая длина трубки с учётом коэффициента запаса равна:
.
Длина испарительного участка:
Длина экономайзерного участка:
Масса одного метра трубы равна: .
Плотность стали 12Х18Н10Т (по ГОСТ 5949-75) равна
Отсюда
Масса труб:
парогенератор тепловой гидравлический перегрев
5. Гидравлический расчёт
Целью данного расчета ПГ является определение гидравлических сопротивлений препятствующих движению теплоносителя и рабочего тела.
.1 Контур циркуляции
5.2 Определение движущего напора
а) Для кратности циркуляции Кц=2:
Степень сухости равна: .
Движущий напор равен:
Здесь: - плотность воды на входе в экономайзерный участок
- средняя плотность пароводяной смеси на выходе из испарительного участка
- высота испарительного участка. = .
Определяем объёмное паросодержание и плотность смеси на входе:
При оС
.
Определяем объёмное паросодержание и плотность смеси на выходе:
При оС.
.
.
Определяем среднюю плотность смеси и движущий напор: