ня температура води
Визначимо середню різницю температур [4, с.170]. p> При противотоке 104,81-47 = 57,81 = 50-28 = 22;
(3.5.1.1)
В
(3.5.1.2)
31,52 В° С
Середня температура в корпусі t ср = t в + = 37,5 +31,52 = 69,02 В° С.
Теплова потужність горизонтального теплообмінника конденсатора визначається з рівняння теплового балансу:
[14.с.20]
, (3.5.1.3)
де 0,9 W - витрата вторинної пари в горизонтальний теплообмінник конденсатора після ВА і ДУ;
С - питома теплоємність рідкого гарячого теплоносія, С = 4225 Дж/(кг * К);
G в - витрата охолоджуючої води, кг/с;
C в - питома теплоємність води,
З в = 4174Дж/(кг * К) при t в = 37,5 В° С;
Q до = 1,452 (2683,8-439,36) 10 3 +1,452 * 4225 (104,81-50) = 3595169,79 Вт
Витрата охолоджуючої води:
(3.5.1.4)
45,33 кг/с.
Визначимо коефіцієнт теплопередачі графоаналітичним методом.
За формулою Нуссельта при t / п = 104,81 В° С:
(3.5.1.5)
де - поправочная функція, для водяної пари приймемо = 1;
- поправочний множник, що враховує вплив числа труб по вертикалі, при n> 100 = 0,6 [4, с.162], [13, с.288];
В
Поверхнева щільність теплового потоку від пари до стінки, Вт/м 2
Вт/м 2 .
Теплообмінник виконаний зі сталі 12Х18Н10Т з = 26, ЗВТ/(м * К), d н /d вн = 25/20мм, товщина стінки 2,5 мм. Для накипу приймемо значення 2 Вт/(м * К) і 0,2 мм. p> Поверхнева щільність теплового потоку через стінку труби:
.
Поверхнева щільність теплового потоку через накип:
.
Поверхнева щільність теплового потоку від стінки до води:
В
= 0,628 Вт/(м * К);
= 1,5 м/с - прийнята швидкість в трубах;
= 0,717 * 10 -6 м 2 /с - кінематична в'язкість води при t в = 37,5 В° С;
Rе> 3500; [6, с.36, 59]
[4, с.155] (3.5.1.6)
В
Будуємо графік залежності (малюнок 3.3). При 31,52 В° С q = 99900 Вт/м 2
Коефіцієнт теплопередачі конденсатора:
В
3169 Вт/(м 2 * К).
Площа поверхні теплообміну:
В
35,99 м 2 .
3.5.2 Розрахунок випарника
У корпусі кипить конденсат, в змійовику конденсується гріючий пар.Параметри гріє пару: 130 В° С, Р р = 0,25 МПа, = 2720,7 кДж/кг,
h конд = 535,4 кДж/кг, температура конденсації пари, що гріє = 127,43 В° С.
У конденсатосборник надходить конденсат в кількості G до = 1,452 кг/с, його температура t К = 50 В° С. Конденсат нагрівається до t кип = 104,81 В° С.
Рівняння теплового балансу:
Q і = G до C до (t кип -t до ) + АG до r = D і (- h конд ), [14, с.19] (3.5.2.1)
де D і - витрата гріючої пари у випарник, кг/с;
G до - витрата холодного теплоносія (Конденсату), кг/с;
C до - питома теплоємність конденсату при t к.ср ;
C до = 4,2 кДж/кг * К;
приймемо = 0,97;
r - теплота пароутворення теплоносія, кДж/кг;
a - частка конденсату, яка випаровується в змеевиковом випарнику; приймемо a = 0,1;
Q і = 1,452 * 4200 (104,81-50) +0,1 * 1,452 * 2244,4 = 334579Вт.
В
Малюнок 3.3 - Побудова залежності при графоаналітичним методом розрахунку конденсатора
Витрата пари, що гріє у випарник:
(3.5.2.2)
0,16 кг/с.
Середня різниця температур:
поч = - = 127,43-50 = 77,43 кон = - = 127,43-104,81 = 22,62
В
В° С
Визначимо коефіцієнт теплопередачі в змійовику [4, с.153]
, (3.5.2.3)
де - коефіцієнт, що враховує відносну кривизну змійовика;
(3.5.2.4)
де d - внутрішній діаметр труби змійовика, мм;
D - діаметр витка змійовика, мм; тому збірник конденсату має діаметр 800мм,
приймемо D = 600мм; d = 19,2 мм;
1,113.
(3.5.2.5)
де А - коефіцієнт, який об'єднує фізико-хімічні константи води і пари, за [4, с.164] А = 7,5;
d - внутрішній діаметр труби, м;
L - довжина труби;
за [4, с.163] при = 44,56 В° С
183,3 L = 183,3 d = 183,3 * 19,2 = 3519,36 мм;
В
Поверхнева щільність теплового потоку ...
