Тема 3. Методика расчета сетевых подогревателей горизонтального типа.

Цель расчета – уточнение величины теплопроизводительности ПСГ и недогрева сетевой воды до температуры насыщения греющего пара при давлении пара на входе в ПСГ, а также величины коэффициентов теплоотдачи, теплопередачи, эффективной поверхности теплообмена и коэффициента рекуперации. Методика разработана для ПСГ–5000–3,5 – 8 – II, эксплуатирующихся на Тюменской ТЭЦ- 2 и может быть применена для других модификаций ПСГ.

Исходные данные:

М_в = G_в - расход сетевой воды, т/ч; W_в = М_в× С_рв - водяной эквивалент сетевой воды, Вт/ К; С_рв - теплоемкость сетевой воды, Дж/кг×К (табл. 2.2); r_в - плотность сетевой воды, кг/м³ (табл. 2.2); t₁ – температура сетевой воды на входе в ПСГ, ⁰С; t₂ – температура сетевой воды на выходе из ПСГ, ⁰С; Х = 4 – число ходов воды; d_н = 0,025 м и d_вн = 0,023м – наружный и внутренний диаметр трубки; N_д = m = 7007 шт. – действительное количество трубок (полное); N_загл – количество заглушенных трубок, шт.; на первом энергоблоке заглушено в ПСГ- I – 15 трубок, в ПСГ-II – 20 шт.; на втором энергоблоке заглушено в ПСГ- I – 23 трубки, в ПСГ-II – 30 шт.; на третьем энергоблоке в ПСГ- I и ПСГ- II на 2009г. заглушенных трубок нет; l_ст = 16,3 Вт/м×К – теплопроводность стали марки 08Х18Н10Т; P_тф – избыточное давления пара в отборе, кг/см²; L = 9,0 м – длинна трубок в одном ходе.

Порядок расчета:

Количество рабочих трубок в ПСГ, шт.: (4.1)

Площадь рабочей поверхности теплообмена, м²: (4.1а)

Средняя скорость сетевой воды в трубках, м/с [1]:

(4.2)

По формулам табл. 4.1 определяются фактические теплофизические свойства воды на линии насыщения [1] в зависимости от .

Таблица 4.1

Теплофизические свойства воды

Параметр	Зависимость	Диапазон
Плотность Динамическая вязкость Кинематическая вязкость Теплопроводность Теплоемкость Число Прандтля

Средний (эталонный) для всей поверхности теплообмена коэффициент теплопередачи для горизонтальных подогревателей рассчитывается по уравнению фирмы Метрополитен - Виккерс, : , (4.3)

где К₀ – коэффициент теплопередачи в чистом сетевом подогревателе, Вт/(м²_×К).

Коэффициент теплопередачи [1]: , (4.4)

где = 0,85, поправка на степень технической чистоты трубок; – поправка на влияние эффективности работы воздухоохладителя, здесь N_возд – количество трубок в зоне воздухоохладителя; – поправка на отклонение наружного диаметра трубок.

Далее рассчитывается коэффициент теплопередачи К^* с учетом теплопроводности материала трубок l_ст, если она отличается от величины теплопроводности латуни Л68 (104,7 Вт/(м_*К)) [1]:

(4.5)

где l – коэффициент теплопроводности материала трубок, Вт/(м_*К); d_вн – внутренний диаметр трубок, м; d_н – наружный диаметр трубок, м.

На следующем этапе вводится влияние загрязнения трубок [1]:

(4.6)

где R_загр – термическое сопротивление слоя загрязнений. R_загр может определяться непосредственно, если известны толщина (d) и коэффициент теплопроводности загрязнений ; коэффициент загрязнения принимается а = 0,8 ÷ 1.

Зависимости (4.1) – (4.6) позволяют рассчитать эффективность теплообмена в горизонтальном подогревателе сетевой воды посредством определения коэффициента теплопередачи по интегральной формуле (4.6) через среднюю температуру сетевой воды в аппарате и скорость течения воды в трубках поверхности теплообмена.

Недогрев сетевой воды находится по зависимости [1, 36], ⁰С:

(4.7)

Температура насыщения пара, ⁰С: (4.8)