1. Результаты расчета

Тепловая нагрузка подогревателя:

Q = 25.243 МВт

Площадь поверхности нагрева:

Среднелогарифмический температурный напор:

Коэффициенты теплопередачи:

принятый:

расчетный:

расхождение:

4. Гидравлический расчет пнд

Задачей гидравлического расчета подогревателя является определение его гидравлического сопротивления.

А. Участок 1 (входной патрубок основного конденсата).

Примем скорость основного конденсата

во входном патрубке равной[3]:

Расчётное значение внутреннего диаметра патрубка:

Из стандартного ряда значений выбираем ближайшее большее значение dн x S = 326 x 8 мм, тогда внутренний диаметр патрубка:

d_н = 326 мм

S = 8 мм

d_вн.п = d_н – 2∙S

d_вн.п = (326 – 2∙8) ∙10^-3 = 0.31 м

Уточним скорость основного конденсата:

Число Рейнольдса для основного конденсата:

Абсолютная шероховатость для стальных трубок:

[3]

В этом случае коэффициент сопротивления трения был определен:

Длина патрубка:

l_п = 0.7 м

Коэффициент трения:

Было рассмотрено несколько участков, на которых возникают гидравлические потери, вызванные местными сопротивлениями (поворотами, сужениями или расширениями и др.)

А. Участок входной камеры

Потери давления:

Учитывая коэффициент сопротивления в поворотной камере:

Суммарный коэффициент сопротивления:

Потери давления основного конденсата на данном участке:

Б. Участок 2 (обогреваемые паром трубы)

Число Рейнольдса для воды в трубках:

Коэффициент сопротивления трения:

Коэффициент трения:

Значения коэффициентов местных сопротивлений

Вход в трубную систему:

Поворот на 180 в камере:

Выход трубок в камеру:

Местный коэффициент сопротивления на втором участке, учитывая, что подогреватель четырехходовой:

Суммарный коэффициент сопротивления на втором участке:

Потери давления основного конденсата на втором участке:

В. Участок 3 (выходной патрубок основного конденсата)

Поскольку выходной патрубок имеет те же размеры, что и выходной и изготовлен из того же материала, то потери давления в выходном патрубке будут равны потерям во входном патрубке.

Общее гидравлическое сопротивление:

5. Расчёт на прочность

Задачей расчета является определение минимально допустимой толщины стенки отдельных элементов, гарантирующей их достаточную прочность в условиях длительной эксплуатации теплообменника при номинальных (расчетных) параметрах теплоносителей. Исходными при этом являются данные теплового, конструкторского и гидравлического расчетов.

1. Расчет толщины стенки корпуса подогревателя

Была принята:

tн tст154.38 °C

Корпус подогревателя изготавливается из стали Ст. 20

Номинальное допустимое напряжение для Ст. 20 при tст 154.38 °C:

σ'.доп 140.85 МПа

Давление греющего пара:

P_п = 0.58 МПа

Номинальная толщина стенки корпуса, подверженная наружному давлению, должна быть не менее

_,

где Р - расчетное давление, принимается по значению, которое требует наибольшей толшины стенки P_атм = 0.101325 МПа,

P = 4.787∙10⁵ Па

С 0.002 м- прибавка к расчётной толщине стенки

D_вн 1.4 м- внутренний диаметр корпуса

a 0.0375 - коэффициент для вертикальных теплообменников

ф 1.0- минимальный коэффициент прочности элемента

l 5 м

Была принята толщина стенки равной 12 мм (из прототипа)