5.2. Расчет теплоотдачи от пара к стенке труб

При условиях работы, характерных для регенеративных и сетевых подогревателей, можно считать, что теплообмен между паром и стенками трубок происходит почти в неподвижном паре.

Сложность расчета теплоотдачи со стороны конденсирующегося пара заключается в том, что соответствующий коэффициент теплоотдачи определяется плотностью теплового потока , которая неизвестна, так как зависит от неизвестной температуры воды на выходе подогревателя

Для использования этого уравнения необходимо как и в п. 5.1 задаться значением указанной температуры.

Тогда коэффициент теплоотдачи от конденсирующегося пара к стенки трубки определяется как

,

где ;

- коэффициент, учитывающий тип подогревателя. Принимается равным 1.15 при вертикальном расположении поверхности нагрева;

характерный размер. В поверочном расчете принимается равным расстоянию между перегородками (для вертикальных подогревателей 0.4–1.2 м);

- ускорение свободного падения;

- скрытая теплота парообразования.

5.3.Расчет коэффициента теплопередачи

Для поверхностей теплообмена регенеративных и сетевых подогревателей современных ТЭС и АЭС используются трубы с геометрическими характеристиками, позволяющими рассматривать стенки таких труб как "тонкие". Общий коэффициент теплопередачи для чистых поверхностей нагрева в этом случае можно определить из выражения [4, 5 ]

где в Вт/(м²_*⁰С);

- теплопроводности материала трубы при средней температуре стенки , Вт/(м_*⁰С).

Наиболее полные данные по коэффициентам теплопроводности различных материалов, используемых для поверхностей нагрева промышленных теплообменников, приводятся в [5].

5.4. Расчетный недогрев до температуры насыщения

Найденный расчетный тепловой поток сравнивается с ранее (п.5) заданным. При значительной (более 3%) разнице расчет, начиная с п. 5.1, повторяется с новым значением недогрева.

6. Объём и состав отчёта

Отчет по выполненой работе должен содержать следующие разделы:

• цель работы;

• краткое описание и принципиальная схема измерения параметров исследуемого объекта;

• характеристика средств измерения (тип и марка прибора, класс точности, цена деления и др.)

• таблица (протокол) наблюдений;

• результаты обработки измерений по определению параметров, недогрева и коэффициента теплопередачи, гидравлического сопротивления подогревателя;

• результаты аналитического расчета коэффициента теплопередачи в подогревателе;

• выводы.

Отчет выполняется и защищается каждым студентом индивидуально. Для подготовки к защите отчёта полезными могут оказаться приведённые ниже контрольные вопросы.

7. Контрольные вопросы

1. Изобразите теплотехническую схему исследуемого сетевого подогревателя установки.

2. Чем по функциональному назначению различаются основные и пиковые сетевые подогреватели?

3. Как регулируют расход воды через отдельные сетевые подогреватели?

4. Конструктивные особенности сетевых подогревателей.

5. Какие параметры контролируются в сетевых подогревателях?

6. Почему в сетевых подогревателях вода направлена внутрь трубок, а пар снаружи ?

7. Какой вид качественно имеет tQ-диаграмма сетевого подогревателя?

8. Как и почему интенсивность теплопередачи в подогревателе зависит от скорости движения сетевой воды ?

9. Как зависит от скорости воды недогрев до температуры насыщения?

10. Какие реальные пути можно предложить для повышения тепловой эф­фективности пароводяного подогревателя ?

11. Что означают буквы и цифры в маркировке сетевого подогревателя?