можно отобразить одним структурным элементом, но с указанием количества (например, 2×Т-175/230-130). Примеры схем ТЭЦ приведены в литературе [6, 7, 8, 9, 10].
Задача 2.
Выполнить тепловой расчет пароводяного кожухотрубного теплообменника,
предназначенного |
для нагрева G2 , |
т/ч воды от температуры t′2 =100 C до |
|||||||
температуры |
t′2′. |
Вода движется |
внутри латунных |
трубок |
диаметром |
||||
|
dн |
= |
17 |
мм |
(коэффициент теплопроводности латуни |
λ =85,5 |
Вт/(мּК)). |
||
|
dвн |
|
|||||||
|
14 |
|
|
|
|
|
|
||
Греющий теплоноситель – сухой насыщенный пар давлением Рн, МПа.
Скорость движения воды принять w=1…2,5 м/с. Изобразить схему изменения температур теплоносителей по поверхности аппарата. Данные для расчета выбрать по табл. 4.
Таблица 4
Пара- |
|
|
|
|
Вариант |
|
|
|
|
|
метры |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
|
|
|
Последняя цифра шифра |
|
|
|
|||
G2 т/ч |
45 |
50 |
55 |
60 |
65 |
70 |
75 |
80 |
85 |
90 |
Рн, |
0,476 |
0,547 |
0,147 |
0,17 |
0,198 |
0,234 |
0,27 |
0,315 |
0,361 |
0,419 |
МПа |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Предпоследняя цифра шифра |
|
|
|
|||
t′2′ |
100 |
95 |
90 |
85 |
80 |
85 |
90 |
95 |
100 |
105 |
Методические указания
Поверхность теплообменного аппарата находят из уравнения теплопередачи Q = kδF∆t л , где kδ - коэффициент теплопередачи с учетом загрязнения трубок
|
δ |
= |
|
|
0,8 |
2 |
|
|||
k |
|
|
|
|
|
|
|
, Вт/м К, |
(27) |
|
|
1 |
+ |
|
δ |
+ |
1 |
||||
|
|
|
α1 |
|
λ |
α2 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||
F, м2 – поверхность аппарата;
∆t л,0 С - среднелогарифмический температурный напор; Q, Вт – количество передаваемой теплоты.
23
Теплоту Q определяют по уравнению теплового баланса для холодного теплоносителя.
Коэффициент теплоотдачи α1 при конденсации пара на вертикальной трубе определяется по формуле
α1 |
=1,154 λ3gρr |
|
1 |
, |
(28) |
|
ν |
|
h∆t |
|
|
где ∆t = tн − tc ;
tc - средняя температура стенки трубы; tн - температура насыщения, tн =f(P);
tc = 0,5[tн +0,5(t′2 + t′2′ )].
Физические параметры пленки конденсата выбирают по П. 10 приложения по средней температуре пленки tпл , tпл = 0,5(tн + tc ); скрытую теплоту
парообразования r – по температуре tн (прилож. П.11). В расчетную формулу r
подставляют в Дж/кг. В первом приближении высоту трубы h задают 2 м. Коэффициент теплоотдачи от стенки к воде α2 определяют по
критериальному уравнению для турбулентного режима движения воды в трубках
|
0,8 |
|
|
0,43 |
|
|
0,25 |
|
|
|||
|
|
|
Prж |
|
|
|||||||
Nud,ж = 0,021Red,ж Prж |
|
|
|
|
εA. |
(29) |
||||||
|
Pr |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
c |
|
|
||
Поправочный коэффициент εA=1, если |
A |
|
≥ 50 ; в других случаях εA |
находят |
||||||||
d |
||||||||||||
в справочниках |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
εA |
= f |
|
|
, Re . |
|
|
||||||
|
|
|
||||||||||
|
d |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Физические параметры воды находят по П.10 приложения по средней температуре tж = 0,5(t′2 + t′2′ ), Prc - по температуре стенки tc . Скорость воды
выбирают в заданном интервале.
∆ = ∆tδ−∆tм
Температурный напор t л ln ∆∆ttмδ .
Число трубок в одном ходу
24