Приложение 5. Пример расчета водоводяного подогревателя

Расчетная величина и ее

обозначение

Способ определения и

результат

Расход т/носителя в трубках, кг/с

G_тр

По расчету

7,7

Его температура на входе, ⁰С

5

То же на выходе, кг/с

60

Расход т/носителя в межтрубном пространстве, кг/с

G_мтр

16

Его температура на входе, ⁰С

70

То же на выходе, ⁰С

45

Средняя температура т/носителя в трубках, ⁰С

32,5

То же в межтрубном пространстве, ⁰С

57,5

Большая разность температур т/носителей, ⁰С

Δt_б

По графику изменения температур

10

Меньшая разность температур т/носителей, ⁰С

Δt_м

40

Средний температурный напор, ⁰С

∆t_ср

21,6

Плотность т/носителя в трубках, кг/м³

ρ_тр

По таблицам водяных паров при t_ср

985

То же в межтрубном пространстве, ⁰С

ρ_мтр

983

Мощность подогревателя, кВт

Q

1774

Скорость теплоносителя в трубках, м/с

w

Принимается w =1 - 1,5

1,5

Требуемое сечение трубного пространства, м²

f_тр

G_тр/(w∙ρ_тр)

0,0052115

№№ п/п

Расчетная величина и ее обозначение

Способ определения и результат

1

Площадь поверхности нагрева 1 секции, м²

F_с

Характеристика подогревателя

6,90

2

Площадь сечения трубок, м²

f_тр

0,0057

3

То же межтрубного пространства, м²

f_мтр

0,0122

4

Длина трубок подогревателя, м

l

4

5

Наружный диаметр трубок, м

d_н

0,016

6

Внутренний диаметр трубок, м

d_вн

0,014

7

Эквивалентный диаметр м/трубного пространства, м

d_э

0,0207

8

Действительная скорость воды в трубках, м/с

w_тр

G^тр/(f_тр.ρ_тр)

1,4

9

То же в м/трубном пространстве, м/с

w_мтр

G_мтр/(f_мтр.ρ_мтр)

1,334

10

Коэффициент теплоотдачи от воды к стенкам трубки, Вт/м² К

₁

1,16{(1210+18*t^мтр_ср - 0,038*(t^мтр_ср²)}(w_мтр^0,8/d_экв^0,2)

6724

11

Коэффициент теплоотдачи от стенки трубки к воде, Вт/м² К

₂

1,16(1210+18*t^тр_ср - 0,038*(t^тр_ср²)*(w_тр^0,8/d_вн^0,2)

7564

13

Коэффициент, учитывающий загрязнение стенок труб



Принимается 0,8 - 0,95

0,8

14

Толщина стенок труб, м



0,001

15

Коэффициент теплопроводности стенок труб, Вт/м К

λ

Принимается в зависимости от материала стенок труб

105

16

Коэффициент теплопередачи, Вт/м² К

К

__стст

2754

17

Требуемая поверхность нагрева подогревателя, м²

F'

Q/(К*t_ср)

29,8

18

Необходимое число секций водоподогревателя

n'

F'/F

4,31

19

Принимаемое число секций подогревателя

n

5

20

Действительная поверхность нагрева подогревателя, м²

F_д

F*n

34,5

21

Запас поверхности нагрева

%

(F_д - F')*100/F_д

14