Расчет прямоточного парогенератора
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
8Температура на выходе из испарителя0С [2]….[3]3029Удельный объем на входе в парогенераторм3/кг [2]….[3]0.00151
3. ПОСТРОЕНИЕ ДИАГРАММЫ t-Q
Диаграмму t-Q строим по результатам ранее выполненных расчетов параметров теплообменивающихся сред для отдельных участков парогенератора. Эта диаграмма дает представление о распределении тепловой мощности парогенератора по отдельным участкам, о температурных напорах между теплообменивающимися средами, а также о средних температурах той и другой среды на отдельных участках теплообмена. Данную t-Q диаграмму будем использовать при вычислении температурных напоров.
Рис.2. Диаграмма t-Q
змеевиковый конструктивный теплоотдача кипящий
4. КОМПАНОВКА ЗМЕЕВИКОВ ПОВЕРХНОСТИ НАГРЕВА
.1 Основные параметры змеевиковой поверхности
Змеевиковая поверхность нагрева образуется путем последовательной один на другой навивки слоев, образуемых одной или несколькими параллельно и одновременно навиваемыми трубками. Каждый слой навивки состоит из одинаковых по размеру трубок, изогнутых по винтовой линии с одинаковыми шагом навивки и в целом образующих цилиндрическую поверхность (см. рис. 3).
Рис. 3 цилиндрическая змеевиковая поверхность нагрева.
Из таких цилиндрических поверхностей, имеющих различные диаметры и расположенных концентрически относительно друг друга, образуется змеевиковая поверхность нагрева.
Основные характеристики змеевиковой поверхности нагрева представлены на рис.4
Рис.4 Основные геометрические параметры змеевиковой поверхности нагрева
В расчет принимаем следующие обозначения:
dнаружный диаметр трубкиzчисло слоев навивкиDiсредний диаметр i-го слоя навивкиniколичество параллельных трубок в i-го слое навивкиD1средний диаметр i-го слоя навивкиDвнвнутренний диаметр слоя проточной частиS1шаг между слоями навивкиS2шаг между смежными трубками в слое навивкиhвысота поверхности нагреваDсрсредний диаметр поверхности нагрева
4.2 Выбор материалов и конструктивных размеров
Для расчет змеевиковой поверхности теплообмена выбираем материал и размеры трубок, образующих эту поверхность. Размер труб принимаем из данных, приведенных в приложении 4 [4].
№ п/пНаименование величиныОбозн.РазмерностьФормула или источникЧисловое Значение1234561Наружный диаметр трубкиdМВыбирается0.0182Толщина стенки трубкиdстМВыбирается0.0023Внутренний диаметр трубкиdвнМd-2dст0.0144Площадь проходного сеченияfnpм20,785 dвн21.5386*10-45Скорость питательной воды в трубкеWпвм/сПринимаем 0,4……0,60.66Проходное сечение ПГ по питательной водеFпгм20.0287Число трубок ПГnтршт.Fпг / fnp1828Шаг между слоями навивкиS1Мd+(0.002…..0.004)0.029Шаг между трубками в слое навивкиS2Мd+(0.001…..0.002)0.0210Скорость теплоносителя в межтрубном пространствеWTHм/сПринимаем в диапазоне 4……….65.7311Коэффициентy-512Количество слоев навивкиzшт.2913Диаметр первого слоя навивкиD1МD1(10….12)d0.2214Диаметр последнего слоя навивкиDzМD1+2(z-1)S11.3415Внутренний диаметр проточной частиDвнМ0.20116Наружный диаметр проточной частиDМ1.35917Количество параллельных трубок в среднем слоеncpшт.618Средний диаметр навивкиDcpм20.7819Минимальное проходное сечение межтрубного пространстваFТпрм20.158
.3 Распределение трубок по слоям навивки
Общее число параллельных трубок ПГ распределяется по слоям навивки с учетом ряда условий. Первое из них имеет вид:
Число трубок, образующих слой навивки, принимается таким образом, чтобы длины всех параллельных трубок, образующих ПГ были одинаковы, так как при этом обеспечивается равномерное распределение рабочей среды по всем трубкам. Второе условие выполняется если число трубок в i - слое навивки определять по отношению:
Т.е. количество трубок в слое навивки возрастает по мере увеличения диаметра навивки. В каждом слое количество трубок будет равно ni и отлично от количества трубок в других слоях. Однако, поскольку количество трубок в слое навивки конкретного i-го змеевика должно быть равно целому числу и в целях упрощения технологии изготовления общее количество змеевиков z разделяется на группы в каждой из которых будет по 3-4 смежных змеевика, имеющих одинаковое количество параллельных трубок. Эту процедуру будем выполнять в табличной форме, где ni вычисляется по формуле:
Номер слоя навивки, iДиаметр слоя, Di, мРасчетное число трубок в слое Принятое число трубок в слое, ni10.221.69220.262230.302.3240.342.6350.382.9360.423.2370.463.53480.503.8490.544.154100.584.464110.624.765120.665.075130.705.385140.745.696150.7866160.826.36170.866.617180.96.97190.947.27200.987.538211.027.88221.068.158231.108.468241.148.769251.189.079261.229.39271.269.6910281.31010291.3410.310Итого:172
5. РАСЧЕТ ЭКОНОМАЙЗЕРНОГО УЧАСТКА
.1 Параметры питательной воды и коэффициент теплоотдачи от стенки к питательной воде
№ п/пНаименование величиныОбозн.РазмерФормула или источникЧисловое значение1234561Средняя температураtэкср0С(tпв+ts)/21732Среднее давлениерэксрМПа(рпв+рs)/23.3013Критерий ПрандтляРrэк-Рr(рэкср, tэкср)1.044Удельный объемVэкм3/кгV(рэкср, tэкср) [2], [3]0.001125Коэффициент кинематической вязкости?экм2/с?(рэкср, tэкср)0.181*10-66Коэффициент теплопроводности?экВт/(м0С)?(рэкср, tэкср)0.6787Скоростьwэкм/сDVэк/Fпг0.648Критерий РейнольдсаReэк-wэкdвн/ ?эк502769Коэффициент теплопередачи?экВт/(м0С)6534
5.2 Параметры теплоносителя и коэффициент теплоотдачи от теплоносителя к стенке
№ п/пНаименование величиныОбозн.РазмерностьФормула или источникЧисловое Значение1Средняя температу?/p>