Проектирование подогревателя воды
Цель работы: ознакомиться с конструкциями подогревателей воды и с принци-пами проектирования подогревателей заданных параметров.
Порядок выполнения работы
1. Изучить конструкции подогревателей воды.
2. Рассчитать подогреватель для заданных исходных данных.
3. Выполнить эскиз подогревателя в соответствие с найденными размерами.
Исходные данные:
- количество нагреваемой воды Gв =30 т/час;
- давление греющего пара рп =0,1 МПа;
- температура воды на входе в подогреватель t1=40 ºС;
- температура воды на выходе из подогревателя t2=80 ºС.
Решение
По таблицам свойств воды и водяного пара для заданного давления рп =0,1 МПа определяем температуру насыщения греющего пара tп = 99,61 ºС ≈100 ℃ и теплоту парообразования r = 2257,5 кДж/кг.
2. Температура конденсата греющего пара, ºС
tк=tп-5=100-5=95 ℃.
3. Средняя температура воды в подогревателе, ºС
tв=t1+t22=40+802=60 ℃.
4. Определяем теплофизические параметры воды при температуре tв:
ν=0,478∙10-6м2/с;
λ=0,659 Втм∙К;
ρв=983,2 кгм3;
cв=4,179 кДжкг∙К;
Pr=2,98.
5. Средняя логарифмическая разность температур пара и воды, ºС
∆t=t2-t1lntп-t1tп-t2=80-40ln100-40100-80=36,4 ℃.
6. Расход греющего пара, кг/с
Gп=Gвсв(t2-t1)η∙r=30∙103∙4,179∙(80-40)3600∙0,95∙2257,5=0,65кгс,
где η = 0,95…0,98 – КПД подогревателя воды
.
7. В соответствие с вышеизложенными рекомендациями и Приложением назначаем величины для стальных труб:
- скорость воды в трубках wв=3 м/с;
- сортамент труб dн / dв =17/13 мм=0,017/0,013, м;
- число ходов воды z = 6;
- шаг трубок s = 1,5dн = 1,5·17 = 25,5 мм = 0,0255 м;
- коэффициент заполнения трубной доски ηтр = 0,65.
8. Коэффициент теплопередачи на стадии предварительных расчетов и при эскизном проектировании можно определить по формуле фирмы Метрополитен-Виккерс [2]
К0=1,086kdkмwв40,5t1+t2+17,8=
=1,086∙1,013∙0,58∙3∙40,540+80+17,8=3,28 кВтм2∙К,
где dн – наружный диаметр трубки; kd – коэффициент, учитывающий влияние на теплообмен диаметра трубки: kd = 1 – при dн = 19 мм, kd = 0,97 – при dн = 25 мм, kd = 1,02 – при dн = 16 мм; kd=1,013 для dн = 17 мм (определяется интерполяцией); kм – коэффициент, учитывающий влияние на теплообмен материала, из которого изготовлена трубка: kм = 0,58 – для стали
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
