Составить уравнение теплового баланса калорифера
.pdf
Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥
Составить уравнение теплового баланса калорифера, определить расход пара, диаметр паропровода, диаметр конденсатопровода, размеры воздуховодов до и после калорифера, расход топлива и стоимость нагревания воздуха. Расчетная схема калорифера приведена на рис.1.
Рис.1. Расчетная схема калорифера
Исходные данные:
температура воздуха до калорифера tв1=15°c;
температура воздуха после калорифера tв2=90°c;
объемный расход воздуха после калорифера Vв2=8250 м3ч;
давление пара в калорифере Pп=2 ата (2·105 Па).
Нужно полное решение этой работы?
Решение
Физические параметры теплоносителей:
энтальпия пара при Pп=2·105 Па i''=2706.9кДжкг;
энтальпия конденсата при Pп=2·105 Па i'=504.7кДжкг; плотность воздуха при tв1=15°c
ρв1= ρ0 273273+tв1
ρв1= ρ0 273273+tв1=1.293 ∙ 273273+15=1.226 кгм3
где ρо - плотность воздуха при нормальных условиях, кг/м3 ;
плотность воздуха при tв2=90°c
ρв2= ρ0 273273+tв2=1.293 ∙ 273273+90=0.972 кгм3
Массовый расход воздуха
Lв= Vв2∙ρв2=8250∙0.972=8022кгч=2.23кгс
Уравнение теплового баланса калорифера
Dп∙i''-i'∙φ=Lв∙Cв∙tв2-tв1
где Св=1.005кДж(кг∙°С) - массовая теплоемкость воздуха при средней его температуре tвср=60℃;φ=0.95 - коэффициент использования тепла.
Расход пара
Dп=LвCв(tв2-tв1)(i''-i')φ=2.23∙1.005(90-15)2706.9-504.70.95=0.08кгс
Диаметр паропровода
dп=4DпπWпρп= 4∙0.083.14∙30∙1.651=0.045 м
где Wп = 30 м/с и ρп = 1,651 кг/м3 - соответственно скорость и плотность пара.
Принимаем к установке стандартный паропровод с условным диаметром dу = 50 мм (dнδ = 572 мм).
Диаметр конденсатопровода
dк=4DпπWкρк= 4∙0.083.14∙1.0∙932=0.01 м
где Wк = 1,0 м/с и ρк = 932 кг/м3 - соответственно скорость и плотность конденсата.
Принимаем к установке стандартный конденсатопровод с условным диаметром dу = 15 мм (dнδ = 182 мм).
Проходное сечение воздуховода до калорифера
f1=Lвρв1Wв=2.231.226∙10=0.182 м2
где Wв - скорость воздуха принимается 8 – 12 м/с.
Для воздуховода квадратного сечения сторона основания составит
a= f1=0.182=0.426 м
Принимаем к установке воздуховод стандартных размеров 500500 мм.
Проходное сечение воздуховода после калорифера
f2=Vв23600∙Wв= 82503600∙10=0.23 м2
Для воздуховода квадратного сечения сторона основания составит
a= f2=0.23=0.479 м
Принимаем к установке воздуховод стандартных размеров 500500 мм.
Годовой расход теплоты
Qг=Vв2ρв2cвtв2-tв1τ=Vв2ρв2cвtв2-tв1τ==8250∙0.972∙1.005∙90-15∙24∙60=5.225∙109 кДжгод
Расход топлива
Вт=QrQirη=5.225∙10935000∙0.95 = 157.1∙103м3год
где - теплота сгорания природного газа; η = 0,95 - коэффициент полезного действия.
Стоимость топлива, необходимого для нагрева воздуха
S=k∙ Bт=4∙ 157.1∙103=628500рубгод
где k = 4 руб/м3 - стоимость 1 м3 природного газа.
Заказать работу
на новый заказ в Автор24.
