Задача 2
Сетевой подогреватель
теплофикационной установки ТЭЦ должен
подогревать воду в количестве G
= 288 кг/с от t1
= 70
оС до t2
= 116 оС
паром P
= 0,245 МПа (
оС).
Требуется выбрать пароводяной сетевой
вертикальный подогреватель типа ПСВ.
Коэффициент загрязнения поверхности
нагрева
.
Порядок решения
1. По заданному расходу воды из табл. приложения 1 выбираем для проверки наиболее близкий типоразмер ПСВ и записываем его технические характеристики: площадь поверхности нагрева F, м2; число ходов; диаметр трубок dн/dв, мм; число трубок n, шт.; площадь живого сечения для прохода воды f, м2; расчетную высоту трубок (расстояние между соседними перегородками) Н, м.
2. Необходимая тепловая производительность подогревателя, Вт
,
где с –теплоемкость воды ,Дж/(кг·К) ;
3. Температурный напор, оС
.
4. Средняя температура воды, оС
.
5 Средняя температура стенки теплообмена трубки, оС
.
6. Число Григулля
для конденсата при
оС
,
где A1 определяется по табл. приложения 2.
7. Коэффициент теплоотдачи конденсирующего пара к наружной стенке теплообменной трубки, Вт/(м2·К):
- при Z < 2300
,
где А3
определяется по табл. приложения 2 по
заданной
,
- при Z > 2300
,
где А4 определяется по табл. приложения 2 по заданной ,
,
где Pr
и Prст-
критерии Прандтля для конденсата
греющего пара при
и
.
8. Скорость движения нагреваемой воды в трубках теплообменника , м/с
,
где
-
плотность воды при средней ее температуре;
9. Коэффициент теплоотдачи от внутренней стенки теплообменной трубки к нагреваемой воде, Вт/(м2·К)
,
где А5-температурный множитель (приложение 2);
10. Расчетный коэффициент теплопередачи, Вт/(м2·К)
,
где
-
коэффициент теплопроводности стенки
теплообменной трубки при tcт
(для условий
задачи
Вт/(м·К);
11. Необходимая площадь поверхности нагрева, м2
.
12. Принять к установке необходимое количество сетевых подогревателей, выбранных для проверки.
Задача 3
Определить тепловые потери 1 м подающего и обратного трубопроводов тепловой сети, наружный диаметр труб d = 273 мм, трубы проложены бесканально в грунте на глубине h = 1,8 м, расстояние между осями труб b = 520 мм.
Температура воды
в падающем трубопроводе
оС, в обратном
трубопроводе
оС. Температура
грунта на глубине заложения труб to
= 2 оС,
коэффициент теплопроводности изоляции
Вт/(м·К), толщина изоляции на падающем
трубопроводе
мм, на обратном
мм. Теплопроводность грунта
Вт/(м·К).
Порядок решения
1. Расчет термических сопротивлений грунта ведется с использованием различных формул в зависимости от глубины заложения теплотрассы в грунт:
-при h/dн<2
,
при h/dн≥2(глубокое заложение)
.
В данной задаче h/dн = 1,8/0,413>2, поэтому расчет следует вести по формулам для глубокого заложения.
2. Термическое сопротивление изоляции, м·К/Дж
,
где dн- наружный диаметр изоляции ;
3. Термические сопротивления подающего R1 и обратного R2 трубопроводов, м·К/Дж
,
.
4. Условное термическое сопротивление ,учитывающее взаимное влияние соседних труб, м·К/Вт:
.
5. Удельные тепловые потери подающего и обратного трубопроводов, Вт/м
.
6. Суммарные удельные тепловые потери, Вт/м
.