1.5. Построение t-q диаграммы
Рис. 1 – T-Q диаграмма
Наибольший и наименьший теплоперепад:
Среднелогарифмический перепад температур:
1.6. Подбор трубок
Трубки для
движения теплоносителя сделаны из стали
08Х18Н10Т. Примем наружный диаметр трубки
.
Для расчета вычислим давление, которое должна выдерживать трубка в режиме работы парогенератора:
Расчетное значение температуры стенки примем максимальное значение, то есть температуру на входе в парогенератор.
Расчетная толщина стенки трубы:
где
– коэффициент снижения прочности, для
трубок с отверстиями,
;
– номинальное допускаемое напряжение,
Номинальная толщина стенки:
где
– прибавка толщины.
– минусовое отклонение, принимаемое
равным 15%.
– утонение стенки за счет коррозии. При
сроке эксплуатации труб в 30 лет и при
условии того, что стенки трубы имеют
двухсторонний контакт с коррозионной
средой,
.
– монтажное утонение, принимаемое
равным 0.
– утонение стенки в местах изгиба и
овальности.
где а = 15 – овальность сечения трубы на изгибе.
В
соответствии с ГОСТ 9941-81 примем толщину
стенки
.
Тогда внутренний диаметр трубки:
.
1.7. Подбор поверхности теплообмена
Найдем среднюю температуру:
Тогда:
Зададим три скорости теплоносителя в диапазоне (2-6) м/с:
Число Рейнольдса и Нуссельта найдем по формулам:
Коэффициент теплоотдачи для теплоносителя будет равен:
Общая площадь сечения трубок:
Общее число трубок:
Занесем все вычисления в таблицу 3, учитывая, что число трубок округляем до ближайшего четного числа.
Таблица 3 – Результаты расчетов
|
|
|
|
|
|
2,5 |
254672 |
470,4 |
20542,2 |
2,4 |
20644 |
4 |
407475,2 |
685,1 |
29918,7 |
1,5 |
12902 |
5,5 |
560278,4 |
883,9 |
38599,8 |
1,1 |
9384 |
,
Найдем среднюю температуру стенки:
Зная
марку стали 08Х18Н10Т и среднюю температуру
стали, можно определить
Тогда термическое сопротивления стали
равно:
1.7.1. Расчет коэффициента теплоотдачи для рабочего тела
Коэффициент теплоотдачи со стороны рабочего тела в горизонтально парогенераторе рассчитывается по формуле для коэффициента теплоотдачи в большом объёме:
Так как
поверхность испарительного участка
заранее неизвестна и подлежит определению
при решении уравнения теплопередачи,
то формулы содержат две неизвестных
величины
и
.
Поэтому
рассчитывают методом последовательных
приближений.
В первом приближении примем:
В следующих
расчетах будем учитывать рассчитанное
:
Занесем результаты дальнейших расчетов в таблицу 4.
Таблица 4 – Расчет коэффициента теплоотдачи для рабочего тела
, |
|
|
|
2,5 |
178465,6 |
309,2 |
216,4 |
4 |
198097,9 |
332,6 |
232,9 |
5,5 |
209450,4 |
345,9 |
242,1 |
, |
|
|
|
2,5 |
173265,7 |
302,9 |
212,0 |
4 |
192147,9 |
325,6 |
227,9 |
5,5 |
203056,6 |
338,5 |
236,9 |
, |
|
|
|
2,5 |
173160,2 |
302,7 |
211,9 |
4 |
192023,5 |
325,5 |
227,8 |
5,5 |
202920,8 |
338,3 |
236,8 |
