КР 2 / 3адача 3

ЗАДАЧА 3

Стальная стенка теплообменной поверхности парового котла толщиной δ = 22 мм омывается с одной стороны кипящей водой при абсолютном давлении р, а с другой – дымовыми газами с температурой t₁ = 900˚С. Удельная паропроизводительность поверхности нагрева g, кг / (м² ч), сухого насыщенного пара. Определить коэффициент теплопередачи k и перепад температур в стенке Δt_СТ, если коэффициент теплопроводности стали λ = 40 Вт / (м К).

Таблица 5 – Данные к задаче 3

Решение.

Плотность теплового потока q, Вт / м²

q = rg ; (1)

q = k(T₁ – T₂); (2)

q = Δt_СТ / R_t, (3)

где r – теплота парообразования кипящей жидкости, кДж / кг;

R_t – термическое сопротивление стенки, м² К / Вт:

R_t = δ / λ.

R_t = 22*10^-3 / 40 = 0,55*10^-3 м² К / Вт.

По таблице 6, [5] для кипящей воды (при р = сonst) находим:

r = 2086 кДж / кг, Т₂ = 432 К.

Плотность теплового потока определим по формуле (1)

q = 2086*21*(1 / 3600) [ (кДж / кг)*(кг / м² ч)][(кВт ч) / кДж] = 12,2*10³ Вт / м².

Коэффициент теплопередачи определим из формулы (2)

k = 12,2*10³ / (1173 – 432) = 16,5 Вт / (м² К).

Перепад температур в стенке определим из формулы (3)

ΔТ_СТ = 12,2*10³*0,55*10^-3 = 6,7 К.

Результаты расчетов сводим в таблицу.

Таблица 6 – Результаты расчетов задачи 3

03 – ЗМ – 310 – В

Лист

8

Изм

Лист

№ докум

Подп

Дата