Тепловой расчет конденсатора

4.1 Число ходов воды в конденсаторе (задано) z = 1.
4.2 Кратность охлаждения m=50…120 (принята) m = 80.
4.3 Удельная изобарная теплоемкость забортной воды при температуре tзв=14 ℃
cзв=3,89 кДж/(кг⋅К)
4.4 Коэффициент использования теплоты в конденсаторе (принят)
η=0,98
4.5 Количество теплоты, отдаваемой паром при конденсации, кВт
Qп=D*r2=0,174*2334=406,1 кВт (4.1)
4.6 Расход охлаждающей воды, кг/с
Wзв=m*D=80*0,174=13,92 кг/с =50,1 т/ч (4.2)
4.7. Повышение температуры охлаждающей воды при конденсации пара, °С
Δtзв=Qп*ηWзв*cзв=406,1*0,9813,92*3,89=7,3 ℃ (4.3)
4.8 Температура охлаждающей воды на выходе из конденсатора, °С
tзв вых=tзв+Δtзв=14+7,3=21,3 ℃ (4.4)
где tзв=tхв=14 ℃ - температура забортной воды на входе в конденсатор.
4.9 Средняя температура охлаждающей воды в конденсаторе, °С
tзв ср=0,5*tзв+tзв вых=0,5*14+21,3=17,7 ℃ (4.5)
4.10 Сортамент охлаждающих труб (задано)
d1=16 мм , d2=13 мм
4.11 Средняя скорость воды в мельхиоровых трубках wв 3,5 м/с

. Принято wв = 2,0 м/с.
4.12 Количество охлаждающих трубок, шт
N=4*z*Wзвπ*d22*wв*ρзв=4*1*13,923,14*0,0132*2*999,2=53 шт. (4.6)
где z – число ходов в конденсаторе;
d2 - внутренний диаметр трубы конденсатора, м;
wв – скорость охлаждающей воды в трубах конденсатора, м/с;
ρзв – плотность охлаждающей воды, кг/м3.
4.13 Длина трубки конденсатора (принята) Lк = 1,5 м.
4.14 Среднелогарифмический температурный напор в конденсаторе, °С
Δt=tзв вых-tзвlnt2-tзвt2-tзв вых=21,3-14ln70-1470-21,3=52,3 ℃ (4.8)
4.15 Коэффициент теплопередачи, кВт/(м2*К)
K=1,086*kd*kм*wв*4tзв ср+17,8=1,086=1,086*1,02*0,83*2*417,7+17,8=3,17кВтм2*К (4.9)
где kd=1,02 – коэффициент, учитывающий влияние на теплообмен диаметра трубки (при d1 = 16 мм) [1, с.108];
kм=0,83 – коэффициент, учитывающий влияние на теплообмен материала, из которого изготовлена трубка (для мельхиора).
4.16 Необходимая поверхность охлаждения конденсатора, м2
F'=QпK*Δt=406,13,17*52,3=2,4 м2 (4.10)
4.17 Фактическая поверхность охлаждения конденсатора, м2
F=0,5*π*d1+d2*N*Lк=0,5*3,14*0,016+0,013*53*1,5==3,6 м2 (4.11)
Коэффициент запаса поверхности конденсатора, равный F/F', должен быть не менее 1,05.
FF'=3,62,4=1,5
Фактическая поверхность превышает необходимую, следовательно, принятые размеры оставляем без изменений.