Расчет и проектирование теплообменного оборудования

    Перед зоной охлаждения конденсата питательная вода разделяется на два потока. Поток 1 идет через зону охлаждения конденсата. Поток 2 идет в обход зоны охлаждения конденсата. После зоны охлаждения конденсата Потоки 1и 2 смешиваются, образуя поток 3 идущий через зону конденсации пара, пройдя которую разделяется на потоки 4 и 5.   Поток 4 идет через зону охлаждения пара, а поток 5 идет в обход ее. После зоны охлаждения пара потоки 4 и 5 смешиваются.   

рис11 
 
 
 
 
 
 
 

      Схема разметки зон [1,стр.27]

        

 

                                                       рис.12.

2.3 Расчёт геометрических  характеристик поверхности  теплообмена.[4,стр.108]

      Таблица 2

2.4. Тепловой расчёт

2.4.1. Расчёт зоны охлаждения конденсата

 

1.Средняя температура  питательной воды 

2.Теплофизические  свойства питательной воды при 

  [3,стр.50,77-78]

  

3.Скорость питательной  воды в трубах

 

_{что соответствует рекомендации[6, стр. 27]}

4. Число Рейнольдса  для воды     

5.Коэффициент  теплоотдачи со стороны питательной  воды

6.Термическое  сопротивление со стороны питательной  воды

7.Температурный  напор

8. Средняя температура  греющей среды

 

9.Тепловые свойства  конденсата при  [3,стр.50,77-78]

      
 
 

10.Скорость пара

11.Число Рейнольдса  с греющей паровой стороны

12.Коэффициент  теплоотдачи с паровой стороны

13.Термическое  сопротивление

14.Термическое  сопротивление

15.Коэффициент  теплопередачи

 

15.Расчётная  поверхность

16.Имеющаяся  поверхность

 

Запас велик, уменьшаем количество трубок n_ок с 72 до 60.

Тогда  в результате расчета расчетная  поверхность 

 Располагаемая  поверхность  

_{Принимаем число спиралей в  зоне равным 60.} 

2.4.2. Расчёт зоны конденсации  пара 

1.Среднелогарифмический  температурный напор

2.Средняя температура  питательной воды

    
 
 
 

3. Теплофизические  свойства питательной воды 

[3,стр.50,77-78]

4.Скорость питательной  воды в трубах

 

_{что соответствует рекомендации[6, стр. 27]}

5.Число Рейнольдса  для воды     

6.Коэффициент  теплоотдачи со стороны питательной  воды

7.Термическое  сопротивление со стороны питательной  воды

    

8.Температура  стенки трубы 

9.Средняя температура  конденсата 

10.Температурный  напор “пар – стенка”

 

11.Коэффициент  А при  

           

12.Коэффициент  теплоотдачи “пар – стенка”  для верхнего ряда спиралей

ε=0,8-поправка на состояние поверхности теплообмена [4,стр.37]

13.Средний коэффициент  теплоотдачи в пучке

_{- число плоскостей спиралей по ходу пара} 

14.Термическое  сопротивление со стороны греющей  среды

15. Коэффициент  теплопередачи

16.Расчётная  поверхность

17.Температура  стенки со стороны пара

18.Имеющаяся  поверхность

 

    Запас велик, уменьшаем n_кп с 372 до 302, тогда в результате повторного расчета расчетная поверхность

Располагаемая  поверхность 

Принимаем число спиралей равным 302 

2.4.3. Расчёт зоны охлаждения  пара

 

1.Средняя температура  питательной воды 

2.Теплофизические  свойства воды при 

[3,стр.50,77-78]

  

3.Скорость питательной  воды в трубах

 

_{что соответствует рекомендации[6, стр. 27]} 

4. Число Рейнольдса  для воды     

5.Коэффициент  теплоотдачи со стороны питательной  воды

 

6.Термическое  сопротивление со стороны питательной воды

7.Температурный  напор

8. Средняя температура  греющей среды

 

9.Тепловые свойства  пара при 

_{[3,стр.76,78,11]}

    

10.Скорость пара

11.Число Рейнольдса  с греющей паровой стороны

12.Коэффициент  теплоотдачи с паровой стороны

13.Термическое  сопротивление

14.Коэффициент  теплопередачи

15.Расчётная  поверхность

16.Имеющаяся  поверхность

 

Поверхности не хватает, увеличиваем n_оп с 54 до 72, тогда в результате повторного расчета расчетная поверхность

Располагаемая  поверхность

Принимаем число  спиралей в зоне равным 72

 

2.5. Гидравлический расчет

 

Наиболее  существенными являются потери давления в спиралях. Режимы движения в них  известны из теплового расчета.

Зона  охлаждения конденсата

В связи с уменьшением числа спиралей в зоне охлаждения конденсата, произведем пересчет скорости питательной воды  и числа Рейнольдса:

Удельный  объем питательной воды:

Скорость  питательной воды:

Число Рейнольдса:   

Коэффициент путевых потерь: при относительной шероховатости стенок трубы   [4, стр.45]

Коэффициент потерь на вход в спиральные трубы: [4, стр.45]

Коэффициент потерь на выход потока из труб:  

  [4, стр.45]

Коэффициент сопротивления спиральных труб

 

Потери  давления в зоне охлаждения конденсата:

Зона  конденсации пара

В связи  с уменьшением числа спиралей в зоне конденсации пара, произведем пересчет скорости питательной воды  и числа Рейнольдса:

Удельный  объем питательной воды:

Скорость  питательной воды:

Число Рейнольдса: 

Коэффициент путевых потерь: при относительной шероховатости стенок трубы   [4, стр.45]

Коэффициент потерь на вход в спиральные трубы: [4, стр.45]

Коэффициент потерь на выход потока из труб:  

  [4, стр.45]

Коэффициент сопротивления спиральных труб

   
 
 

Потери  давления в зоне охлаждения конденсата:

         

Зона  охлаждения пара

В связи  с увеличением числа спиралей в зоне охлаждения пара, произведем пересчет скорости питательной воды  и числа Рейнольдса: