Определяем удельное количество теплоты q, отдаваемое паровыми спутниками в воздух под кожухом по следующей методике

Задаемся значением температуры стенки парового спутника:

t_ст.п = 0,5*(t_п+ t_в.к) (8.2)

Используемый пар является сухим насыщенным, значит он будет конденсироваться на стенках трубопроводов и коэффициент теплоотдачи от пара к стенкам будет определяться по формуле Г.Н. Кружилина:

, (8.3)

где , (8.4)

- , – плотности насыщенной воды и пара при заданных t_ПН, ^оС и Р_ПН, МПа, кДж/кг;

- х – степень сухости пара на входе, равен 1;

- έ – коэффициент влияния материала труб, для стали 1,14.

Критериальные числа:

(8.5)

где – скорость пара, для сухого насыщенного принимаем равным 40 м/с;

- – внутренний диаметр паропровода, м;

- – кинематическая вязкость пара при заданных параметрах, м²/с;

(8.6)

где – изобарная теплоемкость пара, кДж/кг*К;

– – теплопроводность пара, Вт/м*К;

Определяем коэффициент теплоотдачи α_{п.ст.в.к} Вт/м²*К от стенок паровых спутников в воздух под кожухом с помощью таблицы 8.26 [1].

Вычисляем коэффициент теплопередачи к_п.в, Вт/м°С, от пара в паровых спутниках в воздух под кожухом:

(8.7)

уточняем значение t_ст.в:

(8.8)

Находим погрешность расчета, которая должна быть в пределах 10%:

*100% (8.9)

Если ∆ больше 10%, то t_ст.в задаем снова и повторяем расчет.

Определяем удельное количество теплоты q Вт/м, отдаваемое паровыми спутниками в воздух под кожухом:

(8.10)

3. Определяем удельное количество теплоты q₁, отдаваемое от воздуха под кожухом мазуту в мазутопроводах.

Задаемся температурой стенки мазутопровода в области, обогреваемой паровыми спутниками:

t_ст.в = 0,5*(t_м+ t_в.к), (8.11)

Определяем коэффициент теплоотдачи α_{в.к.ст.м} Вт/м²*К от стенок паровых спутников в воздух под кожухом с помощью таблицы 8,27 [1].

Рассчитываем коэффициент тепло отдачи α_ст.м, от стенок трубопровода к мазуту (для ламинарного режима, т.к. Re<2200 был найден в разделе 5):

, Вт/м²*К, (8.12)

где (8.13)

μ – температурный коэффициент объёмного расширения теплоносителя, К⁻¹ ;

- g – ускорение свободного падения, 10 м/с².

Вычисляем коэффициент теплопередачи к_м.в, Вт/м°С, от воздушного пространства под кожухом к мазуту в трубопроводе:

(8.14)

Уточняем значение t_ст.в:

(8.15)

Находим погрешность расчета, которая должна быть в пределах 10%:

* 100% (8.16)

Если ∆ больше 10%, то t_ст.в задаем снова и повторяем расчет.

Определяем удельное количество теплоты q₁ Вт/м, отдаваемое паровыми спутниками в воздух под кожухом:

(8.17)

где β – угол, соответствующий поверхности мазутопроводов, соприкасающейся с воздухом в кожухе. Находиться по формуле из таблицы 8.28 [1].

(8.18)

4. Вычисляем удельное количество теплоты q₂ Вт/м передаваемое от воздуха под кожухом в окружающую среду.

Находим среднюю температуру окружающей среды, °С, в области паровых спутников, для мазутопроводов, прокладываемых над землей t_о.п = t_в = -34 °С.

Задаемся начальным приближением температуры стенки изоляции со стороны паровых спутников t_и.п1 и температуры стенки изоляции со стороны пространства, окружающего изоляцию:

t_и.п1 = t_в.к-3, °С (8.19)

t_и.п2 = t_о.п+3, °С (8.20)

Определяем среднюю температуру изоляции в области паровых спутников:

t_и.п=0,5*(t_и.п1 + t_и.п2), °С (8.21)

Находим теплопроводность изоляционного материала, пользуясь таблицей 8.30 [1]:

, Вт/м·°C (8.22)

Определяем коэффициент теплоотдачи α_в.к.и от воздуха под кожухом к изоляции, который в большинстве случаев можно принять равным 14 Вт/м²*°С.

Коэффициент теплоотдачи от изоляции в области паровых спутников в окружающую среду определяется по таблице 8.31 [1].

Принимаем α_и.о.п = 10,47 Вт/м²·°С.

Рассчитываем коэффициент теплоотдачи, Вт/м*К, от воздушного пространства под кожухом в окружающую среду в области спутников:

, (8.23)

Где , м (8.24)

(8.25)

вычисляется при =0.

В зависимости от ξ= по таблице 8.32 [1].

, (8.26)

Определяем удельное количество теплоты, переданное от воздуха под кожухом в окружающее пространство в области паровых спутников:

, Вт/м² (8.27)

5. Уточнение t_в.к производится по следующей методике:

, ⁰С (8.28)

Находим погрешность расчета, которая должна быть в пределах 10%:

*100% (8.29)

Если ∆ больше 10%, то t_вк, q₁, q₂ считаем снова и повторяем расчет.

6. Определяем количество теплоты q₀, отданное мазутом в окружающую среду через стенки мазутопровода и изоляцию:

Находим среднюю температуру окружающей среды, °С, в области паровых спутников, для мазутопроводов, прокладываемых над землей t_о.п=t_в=-34 °С.

Задаемся начальным приближением температуры стенки изоляции со стороны паровых спутников t_и.т1 и температуры стенки t_и.т2 изоляции со стороны пространства, окружающего изоляцию:

t_и.т1 = t_в.к – 3 °С (8.30)

t_и.т2 = t_о.п + 3 °С (8.31)

определяем среднюю температуру изоляции в области паровых спутников:

t_и.п = 0,5*(t_и.п1 + t_и.п2) °С (8.32)