Смекни!
smekni.com

Расчет пароводяного подогревателя (стр. 4 из 6)

1.24 Поверхность теплообмена первой зоны составит

, м2,

F1=

=0,4846 м2.

1.25 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 Δt.

1.25.1 Передача теплоты от пара к стенке.

1.25.2 Определяем удельный тепловой поток

,
,

где В' - безразмерный коэффициент; (В`=16557,04),

hтр - предполагаемая высота трубок, м, (hтр=4м).

Вычисляем безразмерный коэффициент

,

В`=1,34 [5700+56 160-0,09 1602]=16557,04;

q1=

=308.215
.

Задавшись рядом значений Δt1, вычислим соответствующие им величины Δt10,75 и q1. Строим кривую

(рис. 3).

Таблица 5

Δt1

10

20

30

40

50

60

Δt10.75

5.6

9.5

12.8

15.9

18.8

21.6

q1

66,2

112,1

151,04

187,62

221,84

254,88

1.26 Передача теплоты через стенку.

1.26.1 Определяем плотность теплового потока

,
,

Задавшись двумя значениями Δt2, вычисляем соответствую­щие им величины q2. Строим кривую

(рис. 3).

Таблица 6

Δt2

5

10

15

20

q2

190

380

570

760

1.27 Передача теплоты через накипь.

1.27.1 Вычисляем удельный тепловой поток

,
,

Задавшись двумя значениями Δt3, определим соответствую­щие им величины q3. Строим кривую

(рис. 3).

Таблица 7

Δt3

5

10

20

30

40

q3

87,25

174,5

349

523,5

698

1.28 Передача теплоты от накипи к воде.

1.28.1 Вычисляем удельный тепловой поток

,
,

Задавшись двумя значениями Δt4, определим соответствую­щие им величины q4. Строим кривую

(рис. 3).

Таблица 8

Δt4

5

10

15

20

q4

38,5

77

115,5

154

1.29 Рассчитаем средний температурный напор во 2-й зоне

,°С.

Δt2=

=71.015 oС;

q2=

=2698.6
.

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=51.9+5.96+12.98+0.0005=70.89 oC;

qГР=226.54

.

1.30 Определяем коэффициент теплопередачи во 2-й зоне

,
.

K=

=3189.958
.

1.31 Поверхность теплообмена во 2-й зоне составит

, м2 .

F2=

=73.738 м2.

1.32 Определяем суммарную поверхность теплообмена

F=F1+F2 , м2.

F=73.738+0,4846=74.22 м2.

1.33 Вычисляем длину трубок

, м,

где dср - средний диаметр трубок, м; (dср =0,028 м)

, м

dср=

=0,028 м;

L=

=4.5 м.

2. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

ПОДОГРЕВАТЕЛЯ

Этот расчет устанавливает затрату энергии на движение теп­лоносителей через аппарат. Гидравлическое сопротивление паро­водяных теплообменников по межтрубному пространству, как пра­вило, не определяется, так как его величина вследствие небольших скоростей и малой его плотности мала.

Полный напор ΔР, необходимый для движения жидкости или аза через теплообменник, определяется по следующей формуле:

ΔP=∑ΔPГР+∑ΔPм+∑ΔPу+∑ΔPГ , Па,

где ∑ΔPГР - сумма гидравлических потерь на трение, Па;

∑ΔPм - сумма потерь напора в местных сопротивлениях, Па;

∑ΔPу - сумма потерь напора, обусловленных ускорением потока, Па;

∑ΔPГ - перепад давления для преодоления гидростатического столба жидкости, Па.

Гидравлические потери на трение в каналах при продоль­ном смывании пучка труб теплообменного аппарата определяются по формуле

, Па,

где ΔPТР - коэффициент сопротивления трения;

ℓ - длина трубы, м;

dЭ - эквивалентный диаметр, равный внутреннему диаметру трубок, м;

р - плотность воды,

;

ω - средняя скорость воды на данном участке,

.

Коэффициент сопротивления трения для чистых трубок мож­но рассчитать по выражению

.

λТР=

=0,0183
;

ΔPТР

= 5633.56 Па.

Гидравлические потери давления в местных сопротивле­ниях можно определить по формуле

, Па,

где

- коэффициент местного сопротивления, его находят отдель­но для каждого элемента подогревателя (
=1,5).

ΔPм=

=1893,12 Па.

Потери давления, обусловленные ускорением потока вслед­ствие изменения объема теплоносителя при постоянном сечении канала, определяются по выражению