Задавшись двумя значениями Δt2, вычисляем соответствующие им величины q2. Строим кривую
(рис. 3).Таблица 2
Δt2 | 5 | 10 | 15 | 20 |
q2 | 190 | 380 | 570 | 760 |
1.14 Передача теплоты через накипь.
1.14.1 Вычисляем удельный тепловой поток
, ,Задавшись двумя значениями Δt3, определим соответствующие им величины q3. Строим кривую
(рис. 3).Таблица 3
Δt3 | 5 | 10 | 20 | 30 | 40 |
q3 | 87,25 | 174,5 | 349 | 523,5 | 698 |
1.15 Передача теплоты от накипи к воде.
1.15.1 Вычисляем удельный тепловой поток
, ,Задавшись двумя значениями Δt4, определим соответствующие им величины q4. Строим кривую
(рис. 3).Таблица 4
Δt4 | 5 | 10 | 15 | 20 |
q4 | 38,5 | 77 | 115,5 | 154 |
1.16 Рассчитаем средний температурный напор во 2-й зоне
,°С.Δt2=
=71.015427 oС;q2=
=2698.586 .Складываем ординаты четырех зависимостей, строим кривую температурных перепадов. На оси ординат из точки, соответствующей Δt2, проводим прямую, параллельную оси абсцисс, до пересечения с кривой
. Из точки пересечения опускаем перпендикуляр на ось абсцисс и находим значение удельного теплового потока qгр, .Σt=51+5.96+12.98+0.0005463=70.89 oC;
qГР=226.536
.1.17 Определяем коэффициент теплопередачи во 2-й зоне
, .K=
=3189.958 .1.18 Поверхность теплообмена во 2-й зоне составит
, м2 .F2=
=73.7 м2.1.19 Определяем суммарную поверхность теплообмена
F=F1+F2 , м2.
F=73.7+0,431144 =74.169 м2.
1.20 Вычисляем длину трубок
, м,где dср - средний диаметр трубок, м; (dср =0,028 м)
, мdср=
=0,028 м;L=
=9 м.Не рекомендуется устанавливать трубки длиной более 5 м. Следовательно, необходимо уменьшить длину трубок. Для этого выбираем многоходовой подогреватель. Тогда общее число трубок составит
, шт. ,где m - число ходов теплообменника, (m=2);
n2=65 2=130шт.
При nс=187 шт., определяем D`=0,5684 м.
Проведем повторный расчет уже для многоходового теплообменника по формулам.
Внутренний диаметр корпуса составит
Dвн = D' + dн + 2К, м.
DBH=0,5684+0,029+0,02=0,6174 м.
1.21 Рассчитаем поверхность теплообмена в 1-й зоне.
1.21.1 Определяем площадь межтрубного пространства для прохода пара:
, м2fм.п=
=0,176 м2.Определяем скорость пара в межтрубном пространстве
,где ρп - плотность пара, ; (rп=3,9 ),
Dп - массовый расход пара,
; (Dп=8,14 ),ωп=
=11.87 .1.21.2 Определяем коэффициент теплоотдачи от пара к трубе
,где Nuп - критерий Нуссельта для пара;
λп - коэффициент теплопроводности пара,
; (lп=0,0316 ),dЭ - эквивалентный диаметр, м, (dэ=0,037 м),
1.21.3 Вычисляем эквивалентный диаметр
, мгде U - смоченный периметр, м, (U=18.97 м),
1.21.4 Определяем смоченный периметр
, МU=3,14[0,699+241 0,029]=18.97 м;
dэ=
=0,0371.21.5 Определяем режим течения пара в межтрубном пространстве
,где Reп - критерий Рейнольдса для пара;
νп - коэффициент кинематической вязкости пара,
, (uп=3,7 10-6 ),Reп=
=118892.496Если Re> 104 - режим течения турбулентный. Тогда критерий Нуссельта для пара составит
где Ргп - критерий Прандтля для пара, (Prп=1,2).
Полученные результаты подставляем в формулу.
Nuп=0,023 86405,40,8 1,20,4=284.134;
αп=
=24220.997 .1.22 Вычисляем коэффициент теплопередачи в 1- и зоне
, ,где δст-толщина трубки, м; (δст=0,001 м),
δн = 0,2-толщина накипи, мм;
λст-коэффициент теплопроводности материала трубки,
;(λст=38
),λн=3,49 коэффициент теплопроводности накипи,
.k=
=8005.831.23. Определяем температурный напор в 1-й зоне
, 0С ,где t``` - температура воды на границе между зонами, °С,(t```=88,37 oC),
, 0C ,t```=
=88,37 oC ;Δt1=
=78.32 oC.