Тепловой расчет вертикального подогревателя сетевой воды

Подогреватели сетевой воды вертикальные. Расчет средней температуры воды. Определение теплоемкости воды, теплового потока, получаемого водой. Коэффициент теплоотдачи от стенки трубы. Теплофизические параметры конденсата при средней температуре конденсата.

Рубрика Физика и энергетика
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 28.11.2012
Размер файла 507,5 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования РФ

Иркутский государственный технический университет

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТЕПЛОТЕХНИКИ

ТЕПЛОВОЙ РАСЧЁТ ВЕРТИКАЛЬНОГО ПОДОГРЕВАТЕЛЯ СЕТЕВОЙ ВОДЫ

Выполнил: студент группы УЭСТ-04

Диденко С.А.

Принял: Доцент Домрачев Б.П.

Иркутск 2007

Подогреватели сетевой воды вертикальные (ПСВ)

Сетевые подогреватели служат для подогрева паром из отбора турбин сетевой воды, используемой для отопления, вентиляции и горячего водоснабжения тепловых потребителей. В зависимости от температурного графика тепловых сетей подогрев воды в сетевых подогревателях осуществляется от 40 - 70 °С до 70 - 120 °С. Поэтому в качестве греющей среды используется пар из двух совместно регулируемых теплофикационных отборов турбин с интервалом давлений в нижнем отборе от 0,05 до 0,2 МПа, а в верхнем - от 0,06 до 0,25 МПа.

На рис.2 изображён вертикальный сетевой подогреватель ПСВ-315-14-23. В марке аппарата отражены его характеристики: аббревиатура (ПСВ) - назначение, первое число - площадь поверхности теплообмена, м2 (315), второе и третье числа - рабочие давления в паровом и водяном пространстве, кгс/см2.

Основными отличиями ПСВ от ПНД является то, что поверхность нагрева выполнена в форме пучка 3 из прямых труб диаметром 19Ч1мм и наличие нижней “плавающей” водяной камеры 5 и трубной доски. Использование прямых труб объясняется тем, что сетевая вода хуже очищена, чем питательная и содержит больше примесей, поэтому требуется периодическая чистка труб.

Сетевая вода подводится и отводится через патрубки А и Б в своде верхней водяной камеры 1. Верхняя и нижняя водяная камеры соединены с трубными досками анкерными связями. Верхняя трубная доска жёстко соединены с корпусом подогревателя 2. Концы труб развальцованы в верхней и нижней трубных досках.

Рис 2. Вертикальный сетевой подогреватель ПСВ-315- 14-23 А, Б - патрубки подвода и отвода сетевой воды, В - подвод греющего пара, Г - подвод конденсата из других ПНД, Д - отвод конденсата пара, 1 - верхняя водяная камера, 2 - корпус подогревателя, 3 - трубная система, 4 - анкерные трубы, 5 - «плавающая» водяная камера, 6 - анкерные связи трубной доски.

Поэтому нижняя водяная камера висит на трубах и свободно может перемещаться относительно корпуса при нагревании и удлинении труб, так как труба изготовлена из латуни, а корпус - из стали и при одной и той же температуре удлинение различно.

Верхняя и нижняя водяные камеры имеют перегородки для организации двух - или четырёхходового движения воды с целью увеличения скорости и коэффициента теплоотдачи и уменьшения площади поверхности нагрева.

Пар подаётся в подогреватель в патрубок В в верхней части корпуса и совершает зигзагообразное поперечное движение благодаря горизонтальным перегородкам по высоте подогревателя. Конденсат греющего пара отводится через нижний патрубок Д. Через патрубок Г подводится дренаж от подогревателя с более высоким давлением греющего пара.

Условие

Сетевая вода при давлении P2 и с расходом G2 и скоростью щ подаётся в вертикальный сетевой подогреватель (ПСВ) с температурой и, совершив по латунным трубам (латунь Л68, , диаметр 19x1 мм) m ходов, выходит из аппарата с температурой . Греющей средой является насыщенный пар с давлением P1 и температурой (tн), который проходит в межтрубном пространстве и конденсируется на наружной поверхности труб.

Исходные данные:

Вариант

Греющая среда пар

Нагреваемая среда - сетевая вода

ДЗ

P1,

МПа

P2,

МПа

G2,

кг/с

щ,

м/с

m

12

1,47

197,4

2,35

313,9

2,5

140

180

2

3

Расчет

Найдем среднюю температуру воды

Определяем по таблицам теплоемкость воды.

Определяем тепловой поток, получаемый водой.

Найдем расход пара. При и энтальпия пара на входе по h-S диаграмме.

При и Х=0 температура насыщения ровна:

а энтальпия конденсата на входе равна:

Тогда - расход пара равен:

Определяем средне логарифмический температурный напор.

Найдем коэффициент теплоотдачи от стенки трубы к воде.

Внутренний диаметр трубы равен:

По средней температуре воды находим по таблицам кинематическую вязкость.

Теплопроводность.

Число Прандтля.

Плотность.

Вычислим число Рейнольдса.

Течение воды турбулентное поэтому расчет ведем по формуле:

Коэффициент теплоотдачи равен.

Приближение 1

Коэффициент теплопередачи равен:

Средняя плотность теплового потока.

Площадь поверхности нагрева в первом приближении.

Найдем число трубок в одном ходе.

Найдем число трубок в одном ходе.

Округлим до целого.

Определим высоту трубок в первом приближении.

Приближение 2
Т.к. неизвестна температура стенки трубы со стороны конденсата, поэтому определяем свойства конденсата по температуре
Кинематическая вязкость.
Теплопроводность.
Динамическая вязкость.
Плотность конденсата.
Плотность пара.
Теплота, выделяющаяся при конденсации.
Константы графоаналитического метода.
Массив плотностей тепловых потоков.
Массив -температурные напоры между паром и стенкой.
Массив -температурные напоры между поверхностями стенки.
Массив -температурные напоры между стенкой и питательной водой.
Массив - температурные напоры между паром и питательной водой.

Зависимость температурных напоров от плотности теплового потока

°С

90

100

110

24,9265

28,6851

32,5711

0,9056

1,0063

1,1069

4,7180

5,2423

5,7665

30,5501

34,9337

39,4445

Искомая плотность теплового потока.

Площадь поверхности нагрева во втором приближении.

Определим высоту трубок во втором приближении.

Находим точность приближения.

Т.к. необходимая точность достигнута.

Внутренний диаметр кожуха.

Данные теплового расчета ПСВ

,

,

кВт

°C

F,

м2

N

l,

м

Di,

м

54568,4

55119,5

3000

32,7141

575,61

1525

6,3267

1.4085

Приближение 3

теплоемкость конденсат труба подогреватель

Вычислим температурный напор между паром и стенкой.

Температура стенки со стороны пара.

Средняя температура конденсата.

Теплофизические параметры конденсата при средней температуре конденсата.

Кинематическая вязкость.

Теплопроводность.

Динамическая вязкость.

Число Прандтля конденсата при температуре насыщения.

Число Прандтля конденсата при температуре стенки.

Найдем приведенную длину.

Т.к. , то режим стекания турбулентный.

Коэффициент теплоотдачи равен.

Коэффициент теплопередачи трубы с накипью.

Плотность теплового потока.

Площадь поверхности теплообмена.

Определим высоту трубок с накипью приближения.

Приближение 4

Вычислим температурный напор между паром и стенкой.

Температура стенки со стороны пара.

Средняя температура конденсата.

Теплофизические параметры конденсата при средней температуре конденсата.

Кинематическая вязкость.

Теплопроводность.

Динамическая вязкость.

Число Прандтля конденсата при температуре насыщения.

Число Прандтля конденсата при температуре стенки.

Найдем приведенную длину.

Т.к. , то режим стекания турбулентный.

Коэффициент теплоотдачи равен.

Коэффициент теплопередачи трубы с накипью.

Плотность теплового потока.

Площадь поверхности теплообмена.

Определим высоту трубок с накипью приближения.

Находим точность приближения.

Дополнительное задание

Определить, как изменяется F и H, если на внутренней поверхности труб появится слой накипи толщиной 0,1 мм с теплопроводностью

Внутренний диаметр накипи.

Коэффициент теплопередачи трубы с накипью.

Плотность теплового потока.

Площадь поверхности теплообмена.

Определим высоту трубок с накипью приближения.

Список литературы

1. Домрачев Б.П., Корнеев В.В. Тепловой конструктивный расчёт подогревателя питательной воды высокого давления. Методические указания по выполнению курсовой работы. - Иркутск; Издательство ИрГТУ, 1997. - 32 с.

2. Краснощёков Е.А., Сукомел А.С. Задачник по теплопередаче. - М.: Энергия, 1980. - 288 с.

3. Александров А.А., Григорьев Б.А. Таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара: Справочник. - М.: Издательство МЭИ. 1999. - 168 с.

4. Авчухов В.В., Паюсте Б.Я. Задачник по процессам тепломассообмена. - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 144 с.

5. Исаченко В.П. и др. Теплопередача. - М.: Энергоиздат, 1981. - 416 с.

6. Тепло - и массообмен. Теплотехнический эксперимент: Справочник / Под редакцией В.А.Григорьева и В.М.Зорина. - М.: Энергоиздат, 1982. - 552 с.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Определение линейного теплового потока методом последовательных приближений. Определение температуры стенки со стороны воды и температуры между слоями. График изменения температуры при теплопередаче. Число Рейнольдса и Нусельта для газов и воды.

    контрольная работа [397,9 K], добавлен 18.03.2013

  • Конструктивные признаки теплообменных аппаратов, их виды. Схемы движения теплоносителей. Назначение и схемы включения, конструкция сетевых подогревателей. Тепловой и гидравлический расчёты подогревателя сетевой воды, площадь поверхности нагрева.

    курсовая работа [791,2 K], добавлен 12.03.2012

  • Описание тепловой схемы, ее элементы и структура. Расчет установки по подогреву сетевой воды. Построение процесса расширения пара. Баланс пара и конденсата. Проектирование топливного хозяйства, водоснабжение. Расчет выбросов и выбор дымовой трубы.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 13.12.2013

  • Тепловой расчет подогревателя сетевой воды и охладителя конденсата. Подсчет конденсатного бака. Избрание диаметров трубопроводов. Калькуляция и выбор основного и вспомогательного оборудования котельной. Анализ снабжения водоподготовительной установки.

    курсовая работа [531,8 K], добавлен 16.09.2017

  • Назначение регенеративных подогревателей питательной воды низкого давления и подогревателей сетевой воды. Использование в качестве греющей среды пара промежуточных отборов турбин для снижения потерь теплоты в конденсаторах. Повышение термического КПД.

    курсовая работа [886,6 K], добавлен 23.10.2013

  • Расчет тепловых нагрузок отопления, вентиляции и горячего водоснабжения, температур сетевой воды, расходов сетевой воды. Гидравлический расчет паропровода. Принципиальная тепловая схема котельной. Расчет контактного теплообменника с активной насадкой.

    курсовая работа [198,2 K], добавлен 11.10.2008

  • Расчет допустимого количества воды, сбрасываемой ГРЭС в пруд-охладитель. Подбор безразмерных соотношений для числа Шервуда Sh. Определение теплового потока на метр трубы. Постановка задачи теплообмена. Теплопроводность через цилиндрическую стенку.

    курсовая работа [1,7 M], добавлен 24.05.2015

  • Расчет средней температуры воды, среднелогарифмического температурного напора из уравнения теплового баланса. Определение площади проходного и внутреннего сечения трубок для воды. Расчет коэффициента теплопередачи кожухотрубного теплообменного аппарата.

    курсовая работа [123,7 K], добавлен 21.12.2011

  • Краткая характеристика подогревателя высокого давления ПВД-5 турбины ПT-135/165-130/15. Определение его основных параметров: расхода воды, температуры, теплоперепадов, тепловых нагрузок охладителя пара и конденсата, площадей поверхностей теплообмена.

    курсовая работа [187,1 K], добавлен 04.07.2011

  • Механизм процесса теплоотдачи при кипении воды. Зависимость теплового потока от температурного напора (кривая кипения). Описание устройства измерительного участка. Измерение теплового потока и температурного напора. Источники погрешностей эксперимента.

    лабораторная работа [163,2 K], добавлен 01.12.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.