Тепловой расчет ПНД и оптимизация его характеристик на ЭВМ.
Исходные данные для ПНД 4: · расход нагреваемой воды Gв=0.84 102=85,7 кг/с; · температура воды на входе tв1=136 оС; · давление греющего пара Р=0,52 МПа; · температура насыщения греющего пара tн=153 оС; · температурный напор подогревателя dt=2 оС · скрытая теплота парообразования r=2102 кДж/кг; · средняя теплоемкость воды ср=4,19 кДж/кг оС; · внутренний диаметр труб dвн=0,018 м; · толщина труб d=0,001м; · теплопроводность латуни lст=85 Вт/м К; · расстояние между перегородками H=1 м; · скорость воды с=2 м/с; · цена тонны условного топлива Цту.т.=60 $/т у.т.; · удельная стоимость поверхности подогревателя kF=220 $/м2; · коэффициенты ценности теплоты отборов xj+1=0,4 и xj=0,267; · число часов использования установленной мощности hисп=6000 ч; · КПД котла hка=0,92; · КПД теплового потока hтп=0,98. · Температура нагрева воды в ПНД 4: оС. Тепловая нагрузка подогревателя: МВт. Среднелогарифмическая разность температур: оС. Средняя температура воды в подогревателе: оС. Физические свойства воды при tвf. Коэффициент теплопроводности: Вт/м К. Плотность: кг/м3.
Коэффициент динамической вязкости: кг/м К. Коэффициент кинематической вязкости: м2/с. Критерий Прандтля: Коэффициент теплоотдачи от воды к трубкам: Вт/м2 К. Физические свойства пленки конденсата при tн. Коэффициент теплопроводности: Вт/м К. Плотность: кг/м3. Коэффициент динамической вязкости: кг/м К. Число Рейнольдса: . Коэффициент теплоотдачи от пара к стенке: Вт/м2 К. Коэффициент теплопередачи: Вт/м2 К. Поверхность подогревателя: м2. Оптимальная поверхность ПНД 4 рассчитывалась на ЭВМ и выбиралась из условия минимума переменной части расчетных затрат в зависимости от температурного напора подогревателя, который изменялся от 0,1 до 5,6 оС с шагом 0,5 оС Как видно минимум расчетных затрат соответствует dt=1,6 оС, при этом поверхность подогревателя составила F=172,671 м2, по этому значению и проведем расчет конструктивных характеристик ПНД 4. Общее количество трубок: шт, где принимаем число ходов z=4. Количество трубок в одном ходе: шт. Диаметр трубной доски: м, где шаг при развальцовке труб принимаем t=1,3 dн. Длина трубок: м. Рекомендуемое соотношение l/Dтр=1,5-2,5 соблюдается.
|