3.1 Визначення коефіцієнта тепловіддачі з боку води.
Визначимо число Рейнольдса:
(3.7)
Приймаємо
наступні теплофізичні властивості
води:
С=1
м/с, μ=0,8*10-3
Па*с,
Pr/Prст
=1.01
;
Pr=
μ*Ср/λ=0,8*10-3
*4186/0,61=
5,5.
Оскільки Rе <105 скористуються формулою М.А.Міхєєва для турбулентної течії, щоб знайти число Нусельдта:
Nu = 0.021Re0.8 Pr0.43 (Pr/Prст )εl (3.8)
де εl - поправка на відносну довжину труби l/d, приймається з таблиці 5 (оскільки l/d>50, приймаємо εl =1)
Знайдемо коефіцієнт тепловіддачі води:
3.2 Визначення коефіцієнта тепловіддачі з боку повітря.
Приймаємо
наступні теплофізичні властивості
повітря:
С=10
м/с, μ=0,8*10-3
Па*с,
Pr/Prст
=1.01
;
Pr=
μ*Ср/λ=0,8*10-3
*4186/0,61=
5,5;
Визначимо
число Рейнольдса:
При
зовнішньому поперечному обмиванні
пучка
гладких труб, розташованих в шаховому
порядку, число Нусельдта визначається
за формулою:
(3.9)
де s1 - поперечний крок розташування труб; s2 - повздовжній крок розташування труб.
-
коефіцієнт, що залежить від числа
рядів труб
z
(z>10,
=1)
Приймаємо s1=30мм, тоді s2=2* s1*ctg60=34 мм.
Знайдемо коефіцієнт тепловіддачі повітря:
Розрахуємо коефіцієнт теплопередачі:
Визначимо поверхні нагріву охолоджувачів:
За таблицям 8 і 2 [1] визначаємо масу , вартість його і дані заносимо у таблицю 6.1.
Σ Fох= 3*(31,12+27,63)=176,25 м2
Σ Mох= Mпит* Σ Fох=39*176,25=6,87 тн
Σ Сох= Спит* Σ Mох=1,6*6,87=10,99 тис.у.о.
4. Вибір насосів та визначення їх характеристик
Для вибору насосів треба спочатку визначити необхідну витрату охолоджувальної води, яка складається з витрат на охолоджувачі і господарські потреби . Витрати на господарські потреби приймають рівними 10 – 15 % від Qw.
Витрати води на охолоджувачі Qw визначаються через їх теплове навантаження та підогрів води Δτw =5 град і кількість охолоджувачів zох
,м3/год.
(4.1)
де сpw - теплоємність води, кДж/кг*град; сpw=4,186 кДж/кг
Витрати
води з урахуванням витрат на господарські
потреби становитимуть
=1,1*
=1,1*219=240,9
м3/год.
За
допомогою таблиці 9 [1]
вибираємо
3-5 однотипних насосів, загальна
продуктивність яких дорівнює або дещо
перевищує потреби станції. Оберемо 3
насоси марки 3К9 з
наступними
характеристиками:
Тип агрегату - відцентровий
Продуктивність Qн=90 м3/год
Маса агрегату mн= 306 кг
ККД ηн= 68%
Визначимо споживану потужність агрегату за формулою:
(4.2)
(90∙0,5*106)/(3600∙0,68)=18,38
кВт
Річне споживання воді станцією дорівнюватиме:
Qw.річ = Qw ΣQΔτ Т (4.3)
Qw.річ = 240,9*5,175*300=0,37*106 м3/рік
Річне споживання електроенергії насосами:
Wріч=
Kвик
(4.4)
Kвик=
Wріч=
кВт*г
Вартість насосів визначимо за допомогою таблиці 2 [1].
= 3*306= 918 кг
=
*Спит
=918*3,6=
3,3 тис. у.о.
Дані по насосам заносимо до таблиці 6.1.