р (1067700), страница 49
Текст из файла (страница 49)
Принимаем толщину стенки камер коллектора теплоносителя; 5 =190 мм=0,19 м, Полученная расчетная толщина стенки совпадает с предварительно принятой. Наружный диаметр камер с(я. =г(а,к+25 =1,64 м. 1,7, Число труб теплопередающей поверхности Полученные в пп. 1.4 — 1.6 данные являются общими для всех вариантов, различающихся скоростью теплоносителя. Число труб теплопередающей поверхности и другие рассчитываемые далее характеристики ПГ зависят от скорости теплоносителя, Поэтому для дальнейших расчетов необходимо выбрать диапазон изменения скорости теплоносителя, Согласно рекомендациям 3 11.5 в данном примере диапазон изменения скорости теплоносителя в трубах выбран от 3 до 5 м/с.
Пример расчета числа труб теплопередающей поверхности представлен в табл. ХП.1. 1.8. Тепловой расчет. Тепловой расчет выполняется отдельно для испарительного и экономайзерного участков ПГ. 1.8.1, Расчет площади теплопередающей поверхности испарительного участка ПГ. Исходные данные 0„=618 10' кДж/с; 11„= =гг =322'С; ага =293,8'С (см. п. 1.4); (в, =Фея (а=279,8 С.
Площадь теплопередающей поверхности рассчитывается по формуле 1см. (11.6Ц Юа=Ян/(и М,р.а). 344 Расчетное число тр уб теплопередмощей по. верхности 17 100 13300 и'=(лгг((ыг„Ьр) 10 880 153 Число отверспгй в поперечном ргщу камер коллектора 153 153 пгя=щГа ггйан п„.=п'(и„ Число (расчетное) поперечяых рядов в ка- мере 114 Число поперечных рядов в камере (принимается) 114 90 17 100 пгр=пгн(пгп 3) 13 500 1О 800 Число труб теплопередмощей понерхнос ти ПГ (с учетом уменьапения из-за пряваркн к камерам дистанционирукацих пласппг] Так как отношение г(„/г(,=14/11,2«2, то коэффициент тепло- передачи й„рассчитывается по (11.11). Коэффициент теплоотдачи от теплоносителя к стенке трубы рассчитывается по (6.4). Он зависит от температуры теплоносителя, т. е.
будет переменным по длине труб теплопередающей поверхности. Теплоотдача к рабочему телу в испарителе происходит в условиях кипения в большом объеме. Коэффициент теплоотдачи аь рассчитываемый по (6.26), зависит от удельного теплового потока, 345 который изменяется по длине труб теплопередающей поверхности Следовательно, будет переменным по длине труб и коэффициент теплоотдачи аз, и коэффициент теплопередачи )с . Согласно рекомендациям $ 11.5 в этом случае рассчитываются коэффициенты теплопередачи на входном й,„и выходном )евмх (по тсплоноснтелю) участках испарителя и среднее значение коэффициента тепло- передачи й, [см. (11.30)]. ДЛЯ РВСЧЕта П! На ВХОДНОМ Псах И ВЫХОДНОМ П!вмх УЧВСтиаХ ИС парителя необходимо по соответствующим таблицам определить физические параметры теплоносителя р, )х, )ч, Рг при температурах й' и 1!", рассчитать скорость теплоносителя ш!в и тп!вмх по формуле в=6/(рпчр)чр) н критерий це.
Входящие в (6А) поправочпые коэффициенты С! и С! в данном расчете можно принять равными единице. Так как в реальных условиях на стенках труб теплопередающей поверхности образуются оксндные пленки, то при расчете коэффициента теплопередачи необходимо учесть нх термическое сопротивление (!((ох, м'К/кВт). Для этого в (11.11) надо вместо величнны Ьсч/Хст подставить ВыРажение (Ьст/)чсч)+2Щох, где Величина )то принимается согласно данным 9 8.1; ),— коэффициент теплопроводности стенки труб теплопередающей поверхности, зависит от температуры стенки 1„. На данном этапе расчета тсч не может быть рассчитана и принимается ориентировочно (с.
последую!цей проверкой) 1, =1,+03(й — 1„), где 1,=1!' — для входного и 1!" — для выходного участков. Коэффициент теплоотдачи аз рассчитывается по (6.26) сс, = Аво т. Так как !7=)ехх(, а й является функцией ах [м=)(аз)], то аз= =А [Уг (пз) Л1] о'. Это уравнение решают методом последовательных приближений: ориентировочно принимается значение д', рассчитываются значениЯ ах' и )с', затем опРеДелЯютсЯ с)"=й'О1 и отношение д'/д". Если выполняется условие 0,95~у'/с)" (1„05, то расчет заканчивается, Если условие не выполняется„то расчет продолжается. При этом в качестве нового значения д выбирается )7". Для первой итерации величина д' может быть принята равной в'= (0,7 —:0,8) Х Хвч(/(1/а!+Ьсч/$ +2)сох).
В табл. Х11.2 представлены результаты теплового расчета нгпарительного участка ПГ. 1.8.2. Расчет площади теплопередающей поверхности экономайэврпого участка ПГ. Исходные данные: Я,=118 10з кДж/с; 1!в = =1ш =2938'С 71в =1!"=288 С; (ш=1зп=270'С (пРи йп=б); 1. = 279,8 'С. На экономайзерный участок ПГ поступает вода, недогретая до 1,. Так как на всем участке температура теплоносителя й,)1ь= = 279,8'С, а недогрев до 1, рабочего тела относительно невелик (9,8'С на входе), то теплоотдача от стенки труб к рабочему телу 346 Т а б л и ц а ХП.2. Расчет площади теплопередающей поверхности мспарительиого участка ПГ Оаоаначснне. рвсчстлан формула Величина 25,3 о~ах, 4юрмула (6.1!) Коэффициент теплоотдачи на входном участке, кВт)(мв К) Термическое сопротивление стенюч трубы и оксядных пленок, мв-К)кВт Уделынай тепловой поток, Вт)мв (принимается) Коэффициент теплоотдачи, кпт)(мв К) Коэффициент теплопередачи, кВт)(мв К) Удельный тепловой поток, Вт)ма Проверка отношения Коэффициент теплопере дачи во входном сечении испарительного учаспса, кВт/(в1а.
К) Коэффициент теплоотдачи в выходном сечении испарнтеля, кпт)(иа К) Отношение Средний коэффицие нт теплопередачи на испврительном участке, кВт)(м'К) Среднелогарифмический температурный напор на испарительном участке, 'С Расчетная площадь теплопередающей поверхности нспаритсльносо участка ПГ, ма 8,95 10 х 8,95 10 — а бст оч +2)1 т 8,95 !Π— в 2,9 10а 3.10в 54,9 58,6 56,1 7,12 )свх чвх=нвх(1! )а) 7,45 2,86щоа 3,01 ° 10а 3,15.10а 1,0!5 6,76 0,996 7,12 1,015 7,45 ч')ч" , ~ах=~ах 5,89 5,6 6,15 1,218 6.5 йвх)двмх 5=05(л +й ) 1,207 6,18 1,211 6,8 25,7 й(ер н 3,7 10в возможна в условиях омывания некипящей водой, если температура наружной поверхности стенки труб 1, ,(1„ и в условиях поверхностного кипения недогретой до 1в воды, если 1с.н)(в (см. 3 12.6).
1„., может быть рассчитана по следующей формуле: 1 .„= 1х — И,й,(1)се„+(бо,()с,+ 2Й н)в), где 1„— температура теплоносителя на экономайзерном участке; Ьг,=1„— 1„— температурный напор; Ф„а!а н [(б, /л в)+2)тох]в— 347 Т а б л и ц а ХИ.З. Расчет ваощади тенлоиередающей поверююсти акщюмайзерного участка ИГ Вапнаят Оаомм ыом, Расчетнаа барахла Коэффициент теплоотдачи от теплоносителя к стенке, кВт/(мч. К) Термическое сопроти в- ление стенки и оксндных пленок, мэ К/кВт Удельный тепловой поток, Вт/мэ (принимаетсяя) Коэффициент теплоотдачи, кВт/(мэ К) Коэффициент теплопередачи, кВт/(мэ К) Удельный теплоеош поток, Вт/мэ Проверка отношения д'/да Коэффициент теплопередачи на зкономайзерном участке, кВт/(мэ-К) Расчетная площадь теплопередающей поверхности акономайзерного участка ПГ, мэ 23,1 (бст/дат+2/!он)э 9,07 10 9,07 Ю 9,07 !О 63.10э 65 1Оа 61-1Оч 18.82 18,41 19,23 5,32 62.0 10э Чэ=нэо!ор.
о 63 5.10э 59.0 10а 1,016 1,024 1,034 5,59 5,72 5,32 1„9 10а 1,86 1Оэ 2. 10а бо чо йда!СР. э соответственно коэффициенты теплопередачи и теплоотдачи от теплоносителя к стенке и термическое сопротивление стенки трубки и оксидных пленок на экономайзерном участке. Расчеты показали, что во входном (по теплоносителю) сечении /„.н будет превышать 1.
примерно на б С, а в выходном сечении будет меньше 1. примерно на 2,8'С, т. е. более 2/3 всей теплопередающей поверхности экономайзерного участка будет работать в условиях 1ст.н~/э т. е. в условиях теплсютдачи при поверхност ном кипении недогретой до /, воды. Учитывая это обстоятельство, в данном примере расчета ПГ средний коэффициент теплопередачи для экономайзерного участка рассчитывали для режима теплоотдачи прн поверхностном кипении недогретой до температуры воды в межтрубном пространстве ПГ. Коэффициент теплопередачн на экономайзерном участке рассчитывался по средней температуре теплоносителя /з ср.о = Оэб [1! а+ /! э[ = 290.9 С и среднему (для всего участка) температурному напору Л/ямэ.
348 Т а б л иц а ХИ.4. Площадь теплопередающей повериюстн, длина н васса труб Варнант Обоэначенне. расчатяая еяпнтла Ваанчнна з Коэффициент запаса по теплопередающей поеерхности Расчетная площадь теплопередаощей поверхности ПГ, мэ Плошдкь теплопередающей по- Р верхности ПГ. мэ Длина труб теплопередающей поверхности ПГ, м Длина одной трубы, и Масса труб, т тг — масса 1 м трубы 14Х1,4 1,15 1,15 1.15 Ю =БР+3Р Р н э 8=1,15 ЯР / = 3/(паер) 5„89 1Оэ 6,77-10д 171 ° ПР 5,4.10э 6.21.10э 157.10э 6.6 10э 6,44-10а 163 1Оэ 10 59,7 ! — /" /лтв ттп — — тф: 10 — а тг=0,349 кг/м 12„1 56.9 !4,5 54,8 Коэффициент теплоотдачи при поверхностном кипении недогретой до !, воды рассчитывается по (6.26) методом последовательных приближений.
Основные результаты теплового расчета экономайзерного участка ПГ представлены в табл. ХП.3. 1.8.8. Проверка ориентировочно принятых ранее значений температуры стенки. При расчете толщины стенки труб теплопередающей поверхности (см. п. 1.6) для определения номинального допускаемого напряжения температура стенки (во входном по тепло- носителю сечении ПГ) принималась равной !;,.Р-0,6(/;+1„)=301 .С. Расчетное значение температуры стенки в этом сечении будет равно (для варианта /!й 1) /ст.п = 0 6 1 [/! — (й /а„т) [1! — Ф + [/. + (/т /сз ° ) [!! — /э) ) ) = = О,Б ( [322 — (6,76/26,3) (322 — 279,8)) + + (279,8+ (6.76/64,9) (322 — 279,8))) = 298 С.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
