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
|
Тепловой расчет подогревателяПри заданном давлении пара Рп=0,7МПа, температура насыщения ts=1510C. Пар перегрет, имеем две зоны теплообмена: первая – охлаждение пара от tп до ts; вторая – конденсация насыщенного пара на вертикальных трубах. Считаем, что переохлаждения конденсата нет. Расчет поверхности проводим отдельно для каждой зоны. 1.1. Определяем параметры теплоносителей при средних температурах воды и пара: где - температура воды на входе в подогреватель; - температура воды на выходе из подогревателя. . , где - температура перегретого пара, 0С; - температура насыщенного пара, 0С 0С 1.2. По таблицам физических свойств воды и водяного пара определим их основные параметры При 0С определяем следующие справочные данные: - теплоемкость воды; =990,1 -плотность воды; м2/кг м2/с- коэффициент кинематической вязкости воды; - коэффициент теплопроводности воды; - число Прандтля При определяем: - теплоемкость пара; - плотность пара; - коэффициент кинематической вязкости пара; - коэффициент теплопроводности пара; - число Прандтля 1.3. Определяем количество теплоты, передаваемой паром воде , - объемный расход воды, ; - теплоемкость воды. 1.3.1. Вычисляем количество теплоты, передаваемой паром воде в 1-й зоне , где - массовый расход пара, ; - теплоемкость пара, 1.3.1.1. Определяем расход пара , где - теплота парообразования, определяемая по температуре насыщения пара(), . 1.3.2. Определяем количество теплоты, передаваемой паром воде во 2-й зоне 1.3.3. Проверим полученное значение передаваемой паром воде 1.4. Выберем произвольно диаметр трубок: материал: сталь; скорость воды: ; внутренний диаметр: dвн=0,027 м наружный диаметр: dнар=0,029 м толщина стенок трубок: 1.5. Определяем коэффициент теплоотдачи от внутренней поверхности стенки трубки к воде , , где - внутренний диаметр трубки, ; - коэффициент теплопроводности воды, - критерий Нуссельта для воды. 1.5.1. Определяем режим течения воды в трубах , где - критерий Рейнольдса; -коэффициент кинематической вязкости воды, - скорость воды в трубках, т. к. то режим течения жидкости турбулентный, значит критерий Нуссельта определяем по формуле: , где - число Прандтля; - поправочный коэффициент(). 1.6. Вычисляем количество трубок
Выбираем стандартное количество трубок, близкое к полученному значению - . 1.7. Определяем шаг между трубками 1.8. Определяем при . =10.Отсюда определяем диаметр трубной решетки ,м. 1.9. Определяем внутренний диаметр корпуса , где - кольцевой зазор между крайними трубками и корпусом аппарата (); - наружный диаметр трубки, м. . 1.10. Рассчитаем поверхность теплообмена в 1-й зоне 1.10.1. Определяем площадь межтрубного пространства для прохода пара . 1.10.2. Определяем скорость пара в межтрубном пространстве , где - плотность пара, - массовый расход пара, 1.10.3. Определяем коэффициент теплоотдачи от пара к трубе , , где - эквивалентный диаметр, ; - коэффициент теплопроводности пара, - критерий Нуссельта для пара. 1.10.3.1. Вычисляем эквивалентный диаметр , , где - смоченный периметр, . 1.10.3.2. Определяем смоченный периметр 1.10.3.3. Определяем режим течения воды в трубах , где - критерий Рейнольдса; - коэффициент кинематической вязкости пара, - скорость пара в трубках, т. к. то режим течения жидкости турбулентный, значит критерий Нуссельта определяем по формуле: , где - число Прандтля для пара; 1.10.4. Вычисляем коэффициент теплопередачи в 1-й зоне , , где - толщина трубки, ; - толщина накипи, ; - коэффициент теплопроводности стали трубки, ; - коэффициент теплопроводности накипи, . 1.10.5. Определяем температурный напор в 1-й зоне , , где - температура воды на границе между зонами, , Поверхность теплообмена 1-й зоны составит , 1.11. Рассчитаем поверхность теплообмена во 2-й зоне Будем считать, что в этой зоне коэффициент теплоотдачи от внутренней стенки трубки к жидкости равен коэффициенту теплоотдачи в 1-ой зоне. Это допустимо, так как свойства воды во 2-й зоне мало отличаются от свойств воды в 1-й зоне. Определим коэффициент теплопередачи для 2-й зоны k2 графоаналитическим методом. Для этого предварительно находим для различных участков перехода теплоты зависимость между удельным тепловым потоком q и перепадом температур Dt. Передача теплоты от пара к стенке. 1.11.1Определяем удельный тепловой поток где – безразмерный коэффициент; – предполагаемая высота трубок(), . 1.11.1.1. Вычисляем безразмерный коэффициент Задавшись рядом значений Dt1, вычислим соответствующие им величины Dt10,75 и q1. Строим кривую Dt1 = f(q1) Таблица 1.1. Зависимость Dt1 = f(q1).
Передача теплоты через стенку. 1.11.2.Определяем плотность теплового потока где ;
Задавшись значениями Dt2, вычисляем соответствующие им величины q2. Строим кривую Dt2 = f(q2) Таблица 1.2. Зависимость Dt2 = f(q2).
Передача теплоты через накипь. 1.11.3. Вычисляем удельный тепловой поток где ;
Задавшись значениями Dt3, определим соответствующие им величины q3. Строим кривую Dt3 = f(q3) Таблица 1.3. Зависимость Dt3 = f(q3).
Передача теплоты от накипи к воде. 1.11.4. Вычисляем удельный тепловой поток , где Задавшись значениями Dt4, определим соответствующие им величины q4. Строим кривую Dt4 = f(q4) Таблица 1.4. Зависимость Dt4 = f(q4).
1.11.5. Рассчитаем средний температурный напор во 2-й зоне , , Складываем ординаты четырех зависимостей, строим кривую температурных перепадов. На оси ординат из точки, соответствующей Dt2, проводим прямую, параллельную оси абсцисс, до пересечения с кривой Dtå = åf(qi). Из точки пересечения опускаем перпендикуляр на ось абсцисс и находим значение удельного теплового потока qгр, кВт/м2. Пусть: . . 1.11.6. Определяем коэффициент теплопередачи во 2-й зоне
1.11.7. Поверхность теплообмена во 2-й зоне составит 1.12. Определяем суммарную поверхность теплообмена 1.13. Вычисляем длину трубок где – средний диаметр трубок, м; Т. к. не рекомендуется устанавливать трубки длиной более 5 м. Следовательно, необходимо уменьшить длину трубок. Для этого выбираем многоходовой подогреватель. Тогдаобщее число трубок составит , , где - число ходов теплообменника. Выбираем стандартное количество ходов, близкое к полученному значению - 3 . По ГОСТу n=301 шт. 1.14. Определяем D'при nст = 301 1.15.Проведем повторный расчет уже для многоходового теплообменника по формулам 1.9. - 1.13. Внутренний диаметр корпуса составит
Площадь межтрубного пространства для прохода пара Скорость пара в межтрубном пространстве Определяем коэффициент теплоотдачи от пара к трубе: Эквивалентный диаметр Смоченный периметр Критерий Рейнольдса для пара Критерий Нуссельта для пара Коэффициент теплоотдачи от пара к трубе
Коэффициент теплопередачи в 1ой зоне ,
|