2.5.Тепловий і конструктивний розрахунок мережного водопідігрівача.

При Р = 1,6 МПа параметри пари в стані насичення будуть: = 201,36 , =0,0011396 /кг , =0,1238 /кг , кДж/кг ,

=2793 кДж/кг, r=1936 кДж/кг.Середню масову ізобарвную теплоємність перегрітої пари при Р = 1,6 МПа в інтервалі температур 201,36-230 ℃ приймаємо рівною Сpm = 2,43 кДж / кг К. Ентальпія пари, що надходить у теплообмінний апарат:

= + ( )= 2793+2,43(230-201,36)=2863 кДж/кг

Вихідні дані: витрата пари, що надходить у водопідігрівач приймаємо 1000кг/ч.Температура води на вході в підігрівач = 40 ℃, а на виході = 95 ℃. Температура конденсату, що виходить з підігрівача = , число ходів води z = 2.Поверхность нагріву виконана з латунних трубок 16 * 1 мм (λ = 115Вт / м К), забруднення поверхні теплообміну враховуємо додатковим термічним опором / =4* К/Вт.Розрахунок проводимо за методикою ....

Продуктивність підігрівача:

Q= * =1000*2863=2,863* кДж/г (2.4)

Витрата води:

= =12,42* кг/ч (2.5)

Приймаються =1000 кг/ , тоді V = V=12,42 /ч.Приймаємо відповідно ... швидкість води в трубах w = 0,9 м / с, знаходимо число трубок в одному ході води.

(2.6)

Всього трубок у корпусі n= = 25 * 2 = 50 шт.

Приймаючи крок трубок S = 25мм, кут між осями трубної системи α = 60 ° і коефіцієнт використання трубної решітки ψ = 0,7, визначимо діаметр корпусу:

(2.7)

Визначимо діаметр корпусу при ...

За табл. 1.35 [3] і рис 1-4 [3], при n = = 50 знаходимо , отже =8*0,025=0,2м.Діаметр корпусу складе:

(2.8)

Приймаємо для корпусу підігрівача трубу 273 * 8мм.

Наведене число трубок у вертикальному ряду m =7 шт.

Визначимо коефіцієнт тепловіддачі від пари до стінки труби, температурний напір при цьому:

(2.9)

Середній температури води і стінки:

(2.10)

)=0,5 (70,4+201,36)=135 (2.11)

(2.12)

Режим течії плівки конденсату визначаємо за наведеною довжині трубки (критерій Грігуллі) для горизонтального підігрівача рівною:

, де (2.13)

-зовнішній діаметр трубок;

m-наведене число трубок у вертикальному ряду;

-температурний множник значення якого вибираємо по табл1-1 [2],

= 150 1 / м К

Тоді

 L = 7 * 0,016 * 66 * 150 = 1108, тобто менше величини для горизонтальних труб, значить приймаємо протягом плівки ламінарним.

За формулою Д.А.Лабунцова: (2.14)

Визначаємо коефіцієнт тепловіддачі від стінки труби до води. Режим течії води в трубах турбулентний, тому:

(2.15)

/с - коефіцієнт кінематичної в'язкості води.

Коефіцієнт тепловіддачі при турбулентному русі води всередині трубок:

ал/ =6,25кВт/ К (2.16)

Розрахунковий коефіцієнт теплопередачі:

Вт/ К (2.17)

Уточнене значення температури стінки трубок:

(2.18)

Оскільки уточнене значення мало відрізняться від попередньо прийнятого то перерахунку не проводимо.

Розрахункова поверхню нагріву:

(2.19)

Орієнтуючись на отриману поверхню нагріву і на заданий діаметр латунних трубок d = 16/14 вибираємо пароводяноїпідігрівач горизонтального типу конструкції з поверхнею нагріву F=5,66 , площею прохідного перетину z =2, , кількістю і довжиною трубок56 * 2000мм, числом трубок по вертикалі m = 7.

Конструкція водопідігрівача показана на мал. (2.2 і 2.3), а основні розміри наведено в таблиці (2.2)

М ал2.1.Горизонтальний двохходовий пароводяний підігрівач конструкції Я.С.Лаздана.

 

Мал.2.3.Горизонтальний четирьохходовий пароводяний підігрівач конструкції Я.С.Лаздана.

Табл.2.2. Розрахункові характеристики горизонтальних пароводяних підігрівачів конструкції Я.С. Лаздана.

№ підігрівача	№ кор­пусу	Кількість і довжина трубок, мм	Поверхня нагріву,	Площа прохідного перерізу по воді,м2			Число рядів трубок по вертикалі		Наибільша витрата води, т/ч
				при четирьох ходах	при двух ходах
7	2	56*1600	4,47	0,0022	0,0043	7		40/20