х 60=3 432 мм.
Отриману довжину збільшуємо до цілого. У тепловому розрахунку використовуємо активну довжини трубок.
5.2 Перевірочний розрахунок
1) Величина температури насичення пари у апараті:
t s=119,9 ° C
) Коефіцієнт тепловіддачі з боку мережної води:
? =3,35? 10 - 7 м 2/с [2] - кінематична в'язкість води;
Pr в=2 [2];
? в=0,673 Вт/(м? с) [2];
3) теплофікаційних навантаження мережевого підігрівача:
4) Температура стінки трубок поверхні теплообміну:
;
? ст=129,6 Вт/(м? ° С) [2];
Q=50000 кВт;
5) Різниця температур між плівкою і стінкою:
? t п-з=t s -t ст=119,9-109,9=10 ° С
) Температура плівки конденсату:
7) Критична різниця температур:
8) Умова? t п-с lt; ? t кр не виконується, тому коефіцієнт тепловіддачі з боку пари визначається за формулою:
;
т.к. t пл? 110 ° C, то С=1,163? ? (18361,1-48,06 · t пл)=1,163? (18361,1 - 48,06?? 114,9)=14931,8
9) Коефіцієнт тепловіддачі:
10) Величина недогріву води до ts:
11) Нове значення температури насичення:
Таким чином, розрахунок виконаний достовірно і з достатнім ступенем точності, розбіжність між отриманою температурою насичення і колишньої її величиною становить 1,2%.
5.3 Гідравлічний розрахунок
Гідравлічний розрахунок апарату проводиться з метою визначення втрат тиску води:
Схема руху води в підігрівачі представлена ??на малюнку 4.
Рис. 4. Схема руху води в підігрівачі
Коефіцієнт опору тертя гладких прямих U - образних труб:
L=4? 3,6=14,4 м - загальна довжина труб при чотирьохходові виконанні.
Так як Re знаходиться в межах 10 4 - 5 € 10 6, то для технічно гладких труб
Коефіцієнти місцевих опорів вибираються за рекомендаціями [1], див. табл. 3.
Таблиця 3
У нашому випадку маються опору поворот з ударом у вхідний або вихідний камерах (1) і поворот на кут 180 ° з однієї секції в іншу через проміжну камеру (2).
З урахуванням цього повне гідравлічний опір підігрівача по мережевій воді одно:
1,5 - коефіцієнт опору на вході в трубну систему, виході з неї з урахуванням повороту на 90 °;
, 5 - коефіцієнт опору повороту на 180 °.
Гідравлічний опір підігрівача знаходиться в допустимих межах. Таким чином, що розраховується підігрівач задовольняє умовам і може бути прийнятий для подальшого опрацювання.
5.4 Прочностной розрахунок
Проведемо міцнісний розрахунок основних елементів теплообмінника:
обичайка корпусу і водяних камер;
еліптичні днища верхньої водяній камери і знімною частини корпусу;
верхня трубна дошка.
Розрахунок обичайок і днищ проводиться відповідно до [5].
5.4.1 Обечайка корпусу і водяних камер
Розрахункова схема обичайки представлена ??на малюнку 5:
Рис. 5 Розрахункова схема обичайки
Товщина стінки обчислюється за формулою:
р - розрахункова товщина стінки;
С - надбавка до товщини стінки. Для обичайки С=2,2 мм. [4]
[? ] - Допустиме напруження при розрахунковій температурі, МПа;
Для сталі Ст. 3 [? ]=142 МПа;
p=1 МПа - тиск води;
D вн=1,1 м - діаметр корпусу;
? р=0,9 - коефіцієнт міцності поздовжнього зварного шва.
? 4, 32 + 2,2=6,52 мм.
За розрахованій сумі приймаємо товщину стінки корпусу 8 мм.
Допустиме внутрі...
