4. Выбор и поверочный расчёт оборудования теплоподготовительной станции

К оборудованию, которое должно быть в курсовой работе обоснованно выбрано, по своим техническим характеристикам или подвергнуто поверочному расчету, относятся: водоподогревательная и теплоаккумулирующая установки, устройства водообработки, насосные агрегаты и основные трубопроводы внутренних коммуникаций ТПС.

1. Водоподогревательная установка

Каждая ВПУ комплектуется из однотипных и одноразмерных подогревателей. Необходимая тепловая мощность одного подогревателя вычисляется по формуле:

где: - тепловая мощность одного подогревателя из комплекта подогревателей ВПУ, Вт;

- число принятых к установке на ТПС подогревателей.

Т.о. подбору и поверочному расчету подлежит только один подогреватель, остальные подогреватели из комплекта ВПУ принимаются такие же.

Все подогреватели как по энергоносителю, так и по нагреваемой воде устанавливаются параллельно и независимо друг от друга.

Выбор и поверочный расчет подогревателя ведем в следующем порядке.

1. Определяем массовые расходы рабочих сред через подогреватель:

а) энергоносителя в межтрубном пространстве теплообменника

б) нагреваемой воды в трубном пространстве теплообменника

где: и – массовые расходы энергоносителя и греемой воды через подогреватель, ;

– температуры энергоносителя на входе и на выходе из подогревателя,

- коэффициент, учитывающий потери теплоты с внешней поверхности подогревателя в окружающую среду 0,98;

– расчетные температуры нагреваемой воды на выходе из подогревателя 65 , и на входе в подогреватель - 4 по заданию.

По определенному значению расхода нагреваемой воды через трубное пространство по таблице прилож.3 выбираем к установке ближайшую большую марку подогревателя, все технические характеристики показатели которого из таблицы выписываем.

По значению выбираем марку 14 с характеристиками:

Марка
12	12,00	0,00985	0,02079	0,0215	9,85

2. Вычисляем средние скорости рабочих сред в подогревателе

а) энергоносителя в межтрубном пространстве

б) нагреваемой воды в трубном пространстве

где: - средние скорости рабочих сред в межтрубном и трубном пространствах подогревателя, м/с;

- плотность рабочих сред воды – при их средней температуре в подогревателе, кг/м³, приведены в приложении 12;

- площади сечений межтрубного и трубного пространства подогревателя, м²;

Заметим, что вычисленная по ф.(4.5.) скорость нагреваемой воды не должна превышать 1 м/с.

3. Вычисляем коэффициент теплопередачи:

а) коэффициент теплоотдачи со стороны энергоносителя по условиям турбулентного потока:

где: - коэффициент теплоотдачи со стороны энергоносителя греющей воды, ;

- средняя температура энергоносителя в подогревателе, равная 0,5 ;

- эквивалентный диаметр сечения межтрубного пространства, м.

б) коэффициент теплоотдачи со стороны нагреваемой воды:

где: - коэффициент теплоотдачи со стороны нагреваемой воды,

;

- средняя температура нагреваемой воды, равная 0,5 ;

- внутренний диаметр латунной трубки поверхности нагрева водоподогревателя, 0,014 м.

в) расчетное значение коэффициента теплопередачи

где: - коэффициент теплопередачи, ;

- понижающие коэффициенты, учитывающие геометрическое несовершенство трубного пучка и отложение накипи на поверхности теплообменника, м.б. приняты равными 0,92 и 0,8 соответственно.

4. Определяем средний температурный напор через поверхность теплообмена по формуле:

где: – средний логарифмический температурный напор через поверхность теплообмена,

– большая и меньшая разности температур рабочих сред на концах подогревателя, .

5. По уравнению теплопередачи определяем теперь необходимую площадь и состав поверхности нагрева подогревателя:

где: - расчетная площадь поверхности нагрева подогревателя, .

Состав поверхности нагрева подогревателя получим округляя до ближнего целого числа значение необходимого по расчету количества его стандартных секций, полученное по формуле:

где: - необходимое по расчету количество секций подогревателя, шт;

- площадь поверхности нагрева одной секции, . (приложение 3)