3. Тепловой и конструктивный расчеты

1. Расход греющего теплоносителя:

кг/час = 22,2 кг/с

или м³/час = 0,0236 м³/c

2. . Производительность подогревателя:

КВт = 5600^.10³ ккал/час

3. Расход воды, нагреваемой в межтрубном пространстве:

кг/час = 15,54 кг/с

или м³/час = 0,016 м³/с

3. Скорость теплоносителя в трубном пространстве:

Задаем в первом приближении ₁=1м/с.

3.5. Площадь проходного сечения трубок :

м²

3.6. Выбираем подогреватель по МВН-2050-62. Согласно ГОСТу он имеет: наружный диаметр корпуса 325 мм и внутренний 309 мм, число стальных трубок (размером 16*14 мм) n=151 шт., площадь проходного сечения трубок = 0,0204 м²,

Площадь проходного сечения межтрубного пространства = 0,0446 м²

3.7. Скорость воды в трубках и в межтрубном пространстве:

м/с

м/с

Так как скорость в межтрубном пространстве не соответствует принятым стандартам, то установим опоры-турбулизаторы, обеспечивая тем самым необходимую скорость ω_мт = 1м/с.

3.8. Эквивалентный диаметр для межтрубного пространства:

м

3.9. Средняя температура воды в трубках и между трубками:

С

при этой температуре температурный множитель, необходимый для дальнейших расчетов (по таблице А_5Т = 3056)

С

(по таблице А_5МТ = 2490)

3.10. Режим течения воды в трубках и межтрубном пространстве:

При t = 120^o C _т = 0,252^.10^-6 м²/с – в трубках;

При t = 70^o C _мт = 0,415^.10^-6 м²/с – в межтрубном пространстве.

Re_т = 60238;

Re_мт = 50120.

Режимы течения турбулентные.

3.11. Коэффициенты теплоотдачи (для турбулентного режима течения воды):

8120 Ккал/м2.Ч.Град

5402 Ккал/м2.Ч.Град

3.12. Расчетный коэффициент теплопередачи:

Коэффициент теплопроводности стали 39 ккал/м^2.ч^.град

1889 Ккал/м2.Ч.Град

Определяем по формуле для плоской стенки, так как ее толщина менее 2,5 мм.

3.13. Температурный напор:

^о С

3.14. Поверхность нагрева подогревателя:

м²

3.15. Длина хода по трубкам:

Средний диаметр трубок d = 0,5^.(0,016+0,014) = 0,015 м.

м.

3.16. Число секций (при длине одной секции l = 4,086 м):

Принимаем 2 секции

Уточненная поверхность нагрева подогревателя согласно технической характеристике выбранного аппарата составит:

м²

3.17. Действительная длина хода воды в трубках и межтрубном пространстве:

; (при подсчете L_МТ расстояние между патрубками входа и выхода сетевой воды, равное 3,5 мм , выбрано из конструктивных соображений).

4. Гидравлический расчет

1. Коэффициенты гидравлического трения:

Для трубок и межтрубного пространства определяем по формуле Альтшуля при

k = 0,3^.10^-3 мм (для бесшовных стальных труб изготовления высшего качества):

;

2. Коэффициенты местных сопротивлений:

Для потока воды в трубках, принимаем по таблице

Вход в трубки …………….. 1,5 ^. 2 = 3

Выход из трубок …………. 1,5 ^. 2 = 3

Поворот в колене ………... 0,5 ^. 1 = 0,5

Суммарный коэффициент местных сопротивлений для потока воды в межтрубном пространстве определяется из выражения:

Отношение сечений входного и выходного патрубка f_МТ/f_патр = 1.

2. Потери давления:

С учетом дополнительных потерь X_СТ от шероховатости (для загрязненных стальных труб по таблице принимаем X_СТ = 1,51):

= мм.вод.ст

Потери в межтрубном пространстве подсчитываются по аналогичной формуле, но лишь в том случае, когда сумма значений коэффициентов местных сопротивлений определена по указанной выше формуле, в противном случае расчет потерь значительно усложняется.

Итак,

= мм.вод.ст.