Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Учебное пособие 800280.pdf
Скачиваний:
4
Добавлен:
01.05.2022
Размер:
1.25 Mб
Скачать

Окончание табл. 3

Наименование

Обо-

Зна-

 

зна-

чение

 

чение

 

1

2

3

КПД насосного агрегата для подачи воды

ETH

 

в аппарат, ηН

 

 

Число часов работы аппарата в год, τ ,

TAU

 

ч/год

 

 

Начальное число ходов в аппарате, Z;

Z

4

Коэффициент теплопроводности мате-

LCT

 

риала стенки, λСТ , Вт/(м К);

 

 

Коэффициент наличия в греющем паре

ETI

 

неконденсирующихся газов, ηi . Для чис-

 

 

того пара ηi =1

 

 

Начальное значение площади поверхно-

F

3,97

сти теплообмена, F , м2

 

 

0

 

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2 ИЗУЧЕНИЕ КОНСТРУКЦИИ И ИССЛЕДОВАНИЕ

РЕЖИМОВ РАБОТЫ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО ВОДОВОДЯНОГО ПОДОГРЕВАТЕЛЯ

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Цель работы состоит в изучении конструкции горизонтального рекуперативного кожухотрубного водо-водяного подогревателя и практическом освоении математических методов анализа и оптимизации теплообменных аппаратов данного типа.

32

ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ

Объектом исследования в лабораторной работе является кожухотрубный горизонтальный водо-водяной теплообменный аппарат типа ХВ-790 (рис. 1). Характеристики аппарата приведены в табл. 4.

Таблица 4

Технические характеристики ТОА ХВ-790

Параметр

Значение

1

2

Производительность, т/ч

5/10

Поверхность нагрева, м2

1,6

Расчетные параметры:

 

по греющей воде

 

избыточное давление, бар

0,2

температура, 0С

 

На входе

104,2

На выходе

60

по нагреваемой воде

 

избыточное давление, бар

7

температура, 0С

 

На входе

40

На выходе

48

Рабочие параметры:

 

по греющей воде

 

избыточное давление, бар

7

температура, 0С

 

На входе

160

по нагреваемой воде

 

избыточное давление, бар

7

температура, 0С

 

На входе (не менее)

45

Гидравлическое сопротивление при максималь-

 

ной производительности, м. вод. ст.

 

33

Окончание табл. 4

Параметр

Значение

1

2

В межтрубном пространстве

0,99

В трубном пространстве

1,06

Число ходов воды в межтрубном и трубном про-

4

странствах

 

Площадь поперечного сечения в одном ходе, м2:

 

Межтрубного пространства

0,003

Трубного пространства

0,0075

Материал трубок

Латунь Л-

 

68

Число трубок в трубном пучке, шт.

20

Размеры трубок:

 

Наружный диаметр, мм

16

Толщина стенки, мм

1

Длина, м

1,7

Масса аппарата, кг

134

Расход воды в расчетном режиме, т/ч

 

греющей

2,5

нагреваемой

10

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

Во введении к лабораторной работе, конспектах лекций и в соответствующих главах рекомендуемой литературы ознакомиться с основными конструкциями жидкостно-жид- костных кожухотрубных теплообменных аппаратов, методами их математического моделирования и оптимизации.

34

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНОЙ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ ГРЕЮЩЕЙ И НАГРЕВАЕМОЙ ВОДЫ В МЕЖТРУБНОМ И ТРУБНОМ ПРОСТРАНСТВАХ ВОДОВОДЯНОГО ПОДОГРЕВАТЕЛЯ

На промышленных предприятиях, в промышленных котельных и на ТЭЦ широко используются горизонтальные поверхностные кожухотрубные теплообменники, в которых и греющей и нагреваемой средой является вода. Важнейшими характеристиками такого аппарата является скорость движения воды как в меж трубном пространстве, так и внутри теплообменных труб. С увеличением скорости повышается эффективность теплоотдачи между поверхностью труб и омывающей их греющей и нагреваемой водой. Однако в этом случае интенсификация теплообмена сопровождается дополнительной затратой энергии на перемещение теплоносителя через трубное и межтрубное пространства аппарата, т.е. в такой ситуации выбор наивыгоднейшей поверхности теплообмена и конструкции подогревателя целесообразно осуществлять по методу технико-экономической оптимизации. Наибольшей экономической эффективностью будут обладать те конструкции, для которых годовые приведенные затраты минимальны.

Если известны капитальные затраты на аппарат КТ ,

годовые затраты на его эксплуатацию Э и нормативный коэффициент окупаемости капитальных вложений ЕН , то годо-

вые приведенные затраты составят:

ЗГОД = Э+ЕНКТ .

(2.1)

В данном случае в качестве оптимизируемых параметров наиболее целесообразно выбрать скорость движения воды

в межтрубном пространстве W1 и скорость движения воды внутри теплообменных труб W2 , м/с, что позволяет согласно

35