«горячему»
Вид материала | Курсовая |
- «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;
lопр – 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;




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:

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:

i''2 = 3304,85 кДж/кг
v''2 = 0,22307 м3/кг
s''2 = 7,368 кДж/кгК
На входе дымовые газы:

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



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


Эффективная степень черноты



Для расчета поглощательной способности газов при температуре поверхности труб принимаем



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:


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 – dн = 3 dн – dн = 2 dн = 2*32=64мм. Высота промежутка: а = fгазов/(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.
