14 Тепловой расчёт подогревателей сетевой воды

Целью данного расчета является определение площади поверхности нагрева и тепловой нагрузки аппарата при заданных конструктивных размерах.

Исходные данные для расчета:

- температура сетевой воды в подающем трубопроводе ;

- температура сетевой воды в обратном трубопроводе ;

- расход сетевой воды ;

- температура возвращаемого конденсата ;

- теплоемкость воды ;

- температура и давление греющего пара t_г.п = 190 ^оС , Р_п = 0,9 МПа.

14.1 Пароводяной подогреватель

Выбираем пароводяной подогреватель горизонтальный типа ПП1.

Составляем систему уравнений для определения расхода греющего пара.

(14.1)

Определяется расход греющего пара

; (14.2)

.

Определяется температура конденсата на выходе из теплообменника

; (14.3)

.

Определяется тепловая нагрузка пароводяного теплообменника

(14.4)

Температурный график

Рассчитываем среднюю температурную разность по выражению

; (14.5)

Средняя температура воды

°C.

Задаемся скоростью воды в трубках в пределах υ_в=1-2,5 м/с [5] и определяем сечение трубного пространства.

Скорость движения воды – υ_в= 2 м/с.

Площадь сечения для прохода воды

Согласно ГОСТ 0,0302 м² [7].

Для покрытия нагрузки требуется установление шести параллельно работающих подогревателей ПП1 – 108 – 7 - IV.

Характеристика выбранного подогревателя:

- площадь поверхности нагрева: 108 м²;

- диаметр корпуса: 820 мм.;

- длина трубок: 3000 мм.;

- число трубок в пучке: 792 шт.

Уточняем скорость в трубках

Рассчитываем коэффициент теплоотдачи в трубках

; (14.6)

Вт/м·^оС.

Рассчитываем коэффициент теплопередачи при конденсации пара в межтрубном пространстве

; (14.9)

где – средняя температура стенки.

m – приведенное число трубок в вертикальном ряду

Средняя температура стенки определяется по выражению

; (14.10)

^оС;

Вт/м²·^оС.

Уточняем среднюю температуру стенки

; (14.11)

Определяем коэффициент теплопередачи подогревателя

, (14.12)

где R_загр – коэффициент, учитывающий загрязнение, принимаем

R_загр = 0,00005;

_ст – толщина стенки трубы, _ст = 0,001 м;

_ст – коэффициент теплопроводности материала стенки трубы, для стали _ст = 46,5 Вт/м^2оС;

Вт/м²·^оС.

Рассчитываем поверхность подогревателя

м².

Количество подогревателей

Таким образом, принимаем 6 подогревателя ПП1 –108 – 7 – IV [10]

Таблица 14.1 Технические характеристики пароводяного подогревателя ПП1-108-7-IV

Физическая величина	Значение величины
Теплопризводительность, Гкал/ч	13,3
Давление греющего пара, МПа	0,7
Расход воды номинальный, т/ч	188
Число ходов (по воде)	4
Площадь поверхности нагрева, м2	108
Площадь сечения для прохода воды , м2	0,0302
Диаметр корпуса, мм	820
Число трубок z	792
Длина трубок, мм	3000
Внутренний диаметр трубок , мм	14
Наружный диаметр трубок,	16