Расчет сетевого подогревателя

Расход сетевой воды определяем по формуле :

(24)

где Q - количество тепла, отпускаемого с ТЭЦ на нужды теплоснабжения, кДж/с;

С_в - удельная теплоемкость воды, кДж/(кг×К);

t⁰_пр и t⁰_обр - температура прямой и обратной воды, ºС.

G_СВ = кг/с.

Принимаем турбулентный режим движения воды в подогревателе и скорость движения воды W = 2 м/с. Плотность воды в интервале 155–80 °С равна 944,5 кг/м³ (табл. 1, приложение).

Определяем сечение для прохода воды по формуле :

(25)

где r - плотность воды в сетевом подогревателе, кг/м³.

 

j = м² .

По полученным значениям расхода воды и сечения для прохода воды выбираем предварительно подогреватель БП–200 (табл. 3, приложение) с расстояниями между перегородками Н_М = 1,67 м.

Определяем температурный напор по формуле :

, (26)

где Dt_б - разность между температурой в деаэраторе и температурой обратной воды, т.е. Dt_Б=Т^ПВ₃–t⁰_ОБР ºС;

Dt_м - разность температуры воды в деаэраторе и температуры прямой воды в сети, т.е. Dt_М=Т^ПВ₃-t⁰_ПР ºС.

Dt_СР = ºС .

Определяем среднюю температуру в подогревателе по формуле :

t_СВ = Т^ПВ₃ - Dt_СР. (27)

t_СВ = 200 – 76,5 = 123,5 ºС.

Определяем предварительную температуру стенки трубок по формуле :

t_СТ = 0,5(t_СВ + Т^ПВ₃). (28)

t_СТ = 0,5(123,5 + 200) = 161,8 ºС .

Определяем температуру конденсата, стекающего по стенке, по формуле :

t_К = 0,5(t_СТ + Т^ПВ₃). (29)

t_К = 0,5×(200 + 161,8) = 180,9 ºС .

Определяем температурный перепад между паром и стенкой по формуле :

q = Т^ПВ₃ – t_СТ. (30)

q = 200 – 161,8 = 38,2 ºС.

Определяем коэффициент теплоотдачи от пара к стенке по формуле :

. (31)

a₁ = Вт/(м²×К).

Определяем коэффициент теплоотдачи от стенки к воде по формуле :

a₂ = (1630 + 21×t_СВ - 0,041×t_СВ²)×W^0,8/d_ВН^0,2 (32)

a₂ = (1630 + 21×123,5 - 0,041×123,5²)×2^0,8/0,0175^0,2 = 13905 Вт/(м²×К)

Производим уточнение температуры стенки по формуле :

(33)

= ºС.

Уточняем температуру конденсата t_К по формуле :

t_К = 0,5(Т^ПВ₃ + ) . (34)

t_К = 0,5×(200+ 144,96) = 172,5 ºС.

Определяем температурный перепад между паром и уточненной температурой стенки по формуле :

q = Т^ПВ₃ – (35)

q = 200 – 144,96= 55,04ºС.

Рассчитываем коэффициент теплоотдачи a₁ с уточненными температурными величинами:

a₁ = Вт/(м²×К).

Производим повторное уточнение температуры стенки по формуле (33):

= ºС .

Погрешность составляет

e = % = 1,37 %.

Для сетевого подогревателя выбираем латунные трубки Л-68 с диаметром 19/17,5 мм. Толщину труб определяем по формуле:

d = 0,5 (d – d_ВН), (36)

где d - наружный диаметр трубок подогревателя, м.

 

d = 0,5×(19 – 17,5) = 0,75 мм.

Коэффициент теплопередачи рассчитываем по формуле :

, (37)

где l - коэффициент теплопроводности для латунных труб, составляет 100 Вт/(м×К).

 

К = 3466 Вт/(м²×К).

Поверхность нагрева сетевого подогревателя рассчитываем по формуле :

(38)

F =м².

Оставляем выбранный предварительно сетевой подогреватель БП–200 с характеристиками:

 

площадь поверхности нагрева 200 м²

расчетный расход воды 1000 м³/ч

площадь сечения для прохода воды 0,123 м²

число ходов воды 2

число трубок 1018

длина трубок 3410 мм

диаметр корпуса 1228 мм

общая высота подогревателя 5575 мм

расстояние между соседними перегородками 8 1,67 м