Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Расчёт теплообменникаЗАДАНИЕ
Рассчитать пароводяной сетевой подогреватель.
Исходные данные
1. Тепловая мощность Q = 48,47 МВт 2. Параметры пара: давление P = 1,34 МПа 3. Температура прямой и обратной воды: t1 = 128,64 °C; t2 = 80 °C. 4. Температура пара: tн=158,8 °C
СОДЕРЖАНИЕ
ЗАДАНИЕ …………………………………............................................................2 ВВЕДЕНИЕ.........................................................................................................4 РАСЧЁТ ТЕПЛООБМЕННИКА..........................................................................7 ЗАКЛЮЧЕНИЕ..................................................................................................12 СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ...................................................13
ВВЕДЕНИЕ
Пароводяной сетевой подогреватель представляет собой теплообменник, в котором греющей средой является водяной пар, а нагреваемой – сетевая вода, направляемая на нужды теплоснабжения. Отечественной промышленностью изготавливается значительное количество теплообменников как горизонтального, так и вертикального типов. В нашей задаче используется вертикальный тип. Пароводяной сетевой подогреватель, представленный на рисунке 1, состоит из цилиндрического корпуса с овальным днищем и крышкой. Внутри установлен трубный пучок, состоящий из латунных труб, вставленных концами в отверстия верхней и нижней трубных досок и закреплённых развальцовкой концов. По высоте трубного пучка установлено ряд промежуточных перегородок, ужесточающих трубки. К нижней доске крепится поворотная камера. В крышке предусмотрены два штуцера для подвода и отвода водяного пара, в днище – для удаления конденсата. Водяной пар, делая ряд поворотов, омывает латунные трубки, снаружи конденсируется. Конденсат стекает вниз по поверхности трубок, снимается перегородками и стекает вниз. Чем меньше среднее расстояние между перегородками Н, тем тоньше конденсатная пленка на трубках, тем эффективней теплообмен межу паром и стенкой трубок. Сетевая вода движется внутри трубок по двухходовой или чётырех ходовой схемам установкой перегородок в крышке и поворотной камере, воспринимает теплоту от пара и нагревается. Таким обзором, цилиндрическая часть всех трубок и составляет поверхность теплообмена Fт теплообменника. Основными расчетными параметрами типового теплообменника, изготовляемого отечественной промышленностью являются: поверхность теплообмена Fт [м2], сечение для прохода сетевой воды S [м2] и среднее расстояние между трубными перегородками Н [м] (таблица1). рис. 1 1 – корпус; 2 – крышка; 3 – трубный пучок; 4 – поворотная камера. Основными параметрами по заданию являются: тепловая мощность Q, кВт, давление Р [МПа] и соответственно температура насыщения пара tН [°С], температуры сетевой воды на выходе и входе теплообменника t1 [°С] и t2 [°С]. В настоящей задаче выполняется проверочный расчет, который не ставит целью разработку и создание нового теплообменника, удовлетворяющим заданным параметрам. Целью поверочного расчета является выбор типового теплообменника, в большей степени обеспечивающий заданные параметры. Обоснованием правильности выбора номера теплообменника является сходимость расчетной поверхности нагрева Fр с поверхностью нагрева типового Fт, вводя в расчет данные типового теплообменника S и Н. Расхождение расчетной поверхности нагрева Fр и типового теплообменника Fт в пределах 3% не приведет к ощутимым изменениям в заданных параметрах, в первую очередь t1, при установке типового теплообменника. В этом случае можно считать, что выбор номера теплообменника был верен и расчет, подтверждающий это, законченным. Однако, в некоторых случаях не удается уложится в этот предел 3% в ту или другую сторону. Это приведет при установке типового теплообменника к значительному изменению заданных параметров, например, t1. Наша дальнейшая задача сводится к определению этого изменения. Если Fр< Fт, t1 следует увеличить на несколько градусов и наоборот. При этом в записку включается два расчета: без изменения t1 и с изменением t l. Проверочные расчеты требуют особой тщательности. Ошибки в расчетах могут завести тупиковую ситуацию при выборе номера теплообменника. Расчетные зависимости в записке последовательно записываются в числовом и конце – результат. РАСЧЁТ ТЕПЛООБМЕННИКА.
Расход сетевой воды, проходящей через теплообменник сетевого подогревателя G [кг/с]: , (1) где: Q – тепловая мощность [кВт]; t1 , t2 , – температуры сетевой воды [°C]; – теплоёмкость воды . Скорость воды в трубках теплообменника W [м/с]: , (2) где: – плотность воды ; S – сечение для прохода воды в теплообменнике [м2] (по таблице 1). Из таблицы выбираем ближайший теплообменник №12. Основные технические характеристики выбранного теплообменника: =350(м2 ); S=0.159(м2 ); H=1.61(м). . Скорость воды в трубках теплообменника удовлетворяет условию Средний температурный напор между паром и сетевой водой [°C]: (3) где: tн=158,8°C – температура насыщения пара (по таблице 2 при заданном значении Р=1,34 МПа). Средняя температура сетевой воды tВ [°C]: , (4) Коэффициент теплоотдачи на границе сетевая вода – внутренняя поверхность трубок: (5) где: =0,0175 [м] – внутренний диаметр трубок;
Средняя температура стенки трубок [°C]: ; (6)
Средняя температура конденсата на стенке трубок [°C]: (7)
Температурный перепад между паром и стенкой q¢ [°C]:
(8) Коэффициент теплоотдачи на границе водяной пар – стенка : (9) где: Н=1,61 [м]– среднее расстояние между промежуточными перегородками;
Уточнение температуры стенки tc [°C]:
(10)
.
Уточнение :
(11) Уточнение :
(12) Уточнение :
(13)
Коэффициент теплопередачи : (14)
где: – коэффициент теплопроводности стенок трубок (для латуни ); d – толщина стенки трубки (d=0,00075 м); R3 - термическое сопротивление загрязнения на стенке трубок ;
Расчетная поверхность нагрева теплообменника , [м2]: (15)
Относительное расхождение [%]: (16)
где, =350 (м2)– поверхность нагрева типового теплообменника.
Вывод: выбранный теплообменник №12 соответствует заданным параметрам тепловой мощности и температурам сетевой воды.
|