«горячему»

Вид материала

Курсовая

Содержание Основные обозначения На входе сухой насыщенный пар при Р = 2 МПа На выходе перегретый пар при Р = 2 МПа На входе дымовые газы Вычисление среднего температурного напора Вычисление коэффициента теплопередачи Определение коэффициентов теплоотдачи дымовых газов. Определение коэффициента теплоотдачи пара. Определение коэффициента теплопередачи и параметров пароперегревателя.

Подобный материал:

• «о качестве предоставляемых услуг населению по отоплению, горячему и холодному водоснабжению, 41.83kb.
• «Гагаринский район», 279.66kb.
• Коринны Хофманн «Белая масаи», 448.93kb.
• Лето… удивительное время года! Когда идешь по горячему песку, буквально купаешься, 30.6kb.

Курсовая работа.

Вариант 3

Параметры Параметры

с индексом с индексом

«1» относятся к «горячему» теплоносителю «2» относятся к «холодному» теплоносителю

№п/п

Q

M1

W1

t'1

t"l

На входе сухой насыщ. пар, Рн

М2

W2

t'2

t"2

 1нак

 2нак

 сажи

кВт

кг/с

м/с

°С

°C

МПа

кг/с

м/с

°С

°C

мм

мм

мм

Пароперегреватель

3

-

2,9

8,0

920

510

2,0

-

11

-

420

0,.5

Основные обозначения:

Q – тепловая мощность теплообменника, Вт;

К – коэффициент теплопередачи, Вт/(м²К);

 – коэффициент теплоотдачи, Вт/(м²К);

а – температуропроводность, м²/с;

 – теплопроводность, Вт/(м*К);

 – кинематическая вязкость, м²/с;

 – плотность теплоносителя, кг/м³;

М – массовый расход теплоносителя, кг/с;

W – скорость движения теплоносителя, м/с;

r – теплота фазового перхода, Дж/кг;

h – энтальпия, Дж/кг;

с – удельная теплоемкость, Дж/(кг*К);

t, t – температуры теплоносителя на входе в теплообменник и выходе из него;

F – поверхность теплообмена, м2;

 – толщина стенки, м;

l – длина трубы, м;

l_опр – определяющй размер, м;

s – шаг труб, м;

f – площадь сечения для прохода теплоносителя, м²;

g – ускорение свободного падения, м/с²;

 – степень черноты;

А – поглощательная способность;

 – температурный коэффициент обьемного расширения, 1/К;

– число Нуссельта;

– число Рейнольдса;

– число Прандтля;

– число Грасгофа;

Индексы:

с – стенка;

г – газ;

п – пар;

ж – жидкость;

н – насыщение;

р – ребро;

1 – первичный (горячий) тпелоноситель;

2 – вторичный (холодный) тпелоноситель.

На входе сухой насыщенный пар при Р = 2 МПа:

210 С

с'_2р = 3,216 кДж/кгК

i'₂ = 2797,2 кДж/кг

'₂ = 1,74*10^-5 м²/с

v'₂ = 0,09957 м³/кг

Рr'₂ = 1,415

s'₂ = 6,337 кДж/кгК


На выходе перегретый пар при Р = 2 МПа:

420 С

i''₂ = 3304,85 кДж/кг

v''₂ = 0,22307 м³/кг

s''₂ = 7,368 кДж/кгК


На входе дымовые газы:

920 С

с'_1р = 1,2932 кДж/кгК

'₁ = 178,86*10^-6 м²/с

'₁ = 0,2958 кг/м³

'₁ = 11,07*10^-2 Вт/мК

Рr'₁ = 0,578


Вычисление среднего температурного напора


Среднелогарифмический температурный напор:




Вычисление коэффициента теплопередачи


Так как труба тонкостенная , то с достаточной точностью может быть использована расчетная формула для плоской однослойной стенки:

,

где

₁ – коэффициент теплоотдачи от горячего газа к стенкам трубок пароперегревателя, Вт/(м²К);

₂ – коэффициент теплоотдачи от стенок трубок пароперегревателя к пару, Вт/(м²К);

_i – толщина стенки трубки или слоя сажи, м;

_i – теплопроводность стенки трубки или слоя сажи, Вт/(м*К).


Определение коэффициентов теплоотдачи дымовых газов.


Физические свойства дымовых газов при средней температуре дымовых газов

с'_1р = 1,2428 кДж/кгК

'₁ = 115,055*10^-6 м²/с

'₁ = 0,358 кг/м³

'₁ = 8,402*10^-2 Вт/мК

Рr'₁ = 0,6085


Количество тепла отдаваемого дымовыми газами



Число Рейнольдса для потока газов



Найдем число Нуссельта и коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к стенкам труб.

В связи с тем, что число рядов труб вдоль потока неизвестно, расчет ведем для третьего ряда труб. При коридорном расположении для чистых труб по формуле:



где





Учитываем результат загрязнения поверхности нагрева некоторым снижением коэффициента теплоотдачи:



Определяем коэффициент теплоотдачи излучением от потока газов к стенкам труб.

Средняя длина пути луча:




Произведение средней длины пути луча на парциальное давление двуокиси углерода и водяных паров:





Степень черноты дымовых газов при средней температуре газов находим по графикам:



Эффективная степень черноты оболочки газового объема вычисляются, исходя из известной степени черноты поверхности труб ()



Для расчета поглощательной способности газов при температуре поверхности труб принимаем . При этой температуре с помощью тех же графиков находим :



Плотность теплового потока, обусловленная излучением,



Коэффициент теплоотдачи _л, обусловленный излучением,

.

Суммарный коэффициент теплоотдачи от дымовых газов к стенкам труб

.


Определение коэффициента теплоотдачи пара.


Физические свойства пара при среднеарифметической температуре

₂ = 21,233*10^-6 Па*с

₂ = 7,72 кг/м³

₂ = 4,715*10^-2 Вт/мК

Рr₂ = 1,005




Количество воспринимаемого паром тепла: – производительность котла.




Число Рейнольдса для потока пара



Число Нуссельта и коэффициент теплоотдачи от стенки к пару:






Определение коэффициента теплопередачи и параметров пароперегревателя.


Коэффициент теплопередачи



Из уравнения теплопередачи



Число змеевиков

Длина каждого змеевика

Определим необходимую чистую площадь сечения для прохождения дымовых газов:



Принимаем для прохождения дымовых газов n + 1 = 56 + 1 = 57 промежутков шириной s₃ = s₂ – d_н = 3 d_н – d_н = 2 d_н = 2*32=64мм. Высота промежутка: а = f_газов/(57*s₃)= 1,013/(0,064*57) = 0,28м.

Площадь сечения канала пароперегревателя ( с учетом необходимой площади для прохождения дымовых газов и необходимого количества змеевиков):



где, а – высота канала пароперегревателя. В нашем случае а = 0,28м.



b – минимальная ширина канала пароперегревателя.

Габаритная длина пароперегревателя L = (l/a)s₂ = (13.92/0.28)*3*0.032 = 4.77 м.