3. Методика теплового расчета рекуперативных тепломассообменных аппаратов

Тепловой и конструктивный расчеты базируются на 3 основных уравнениях:

1. Уравнение теплового баланса. Оно выражает закон сохранения энергии в ТОА

Q₁-теплота, подведенная первым ТН-ем

Q₂-теплота отведенная

Q_пот-потери в окружающую среду

Q₁= Q₂+ Q_пот

Q₂= Q₁·η,

Где η<1-коэффициент удержания теплоты изоляцией,

η =0,97-0,99

В конце расчета ТОА необходимо уточнить потери.

2. Уравнение сплошности (сохранения расхода).

При проетировании ТОА не учитывают возможные утечки ТН-лей и поэтому G₁=const G₂=const, кг/с.

3. Уравнение теплоперадчи

Q=Q₂=kF ,

Где k-коэффициент теплопередачи,

F-расчетная поверхность ТО-на, м²

-средний температурный напор в ТОА , ⁰С(К)

Эти 3 уравнения составляют систему.

Порядок теплового конструктивного расчета:

1. По исходным данным на основе уравнений теплового баланса находят недостающие данные.

2. В зависимости от вида и типа ТОА определяют вид поверхности ТО-на.

3. На основе эмпирических, критериальных или других уравнений находим коэффициенты теплоотдачи α₁, α₂.

4. Находим коэффициент теплопередачи k

5. Находим в зависимости от схемы движения ТН-ля

6. Находим расчетную поверхность ТО-на:

4. Деаэраторы

Сущность деаэрации.

Деаэрация-это удаление воздуха и растворенных газов производимое с целью снижения коррозионной активности питательной воды паровых котлов и сетевой воды теплосетей.

Коррозионная активность связана с наличием в воде растворенных газов (воздух, О₂, СО₂). Cуществуют нормы содержания растворенных газов в питательной воде.

Для паровых котлов:

Если P 4 МПа то C_О2 30 мг/кг

Если 4 P<10 МПа то C_О2 20 мг/кг

Если P>10 МПа то C_О2 10 мг/кг

Для теплосетей C_О2 50 мг/кг, СО₂ не должно быть.

Растворимость газа в воде определяется соотношением парциальных P газа в воде и на поверхности воды.

Содержание растворенных газов в воде определяется законом Дальтона и законом Генри. Растворимость газа в воде может быть определена по формуле:

α-коэффициент поглощения приведенный к н.у. мг/кг

[α]=см³/кг

-плотонсть газа при н.у., мг/см³

(760)-давление при н.у.

P_i-парциальное P газа при н.у.

P_i=P₀-P_вод.п.

P₀-барометрическое давление

-относительная плотность газа

Чтобы снизить содержание растворенных газов нужно увеличить температуру.

Деаэрация может быть химической и термической.

Химическая деаэрация основана на способности некоторых веществ абсорбировать и связывать растворенный О₂ и др. газы.

Данная деаэрация проводится путем введения в питательную воду специальных веществ, например гидразин гидрата N₂H₂·H₂O.

Преимущества хим. деаэрации-простота реализации

Недостатки-химическое в/во дорогое, в определенной конц-ии явл. ядом.

Химическая деаэрация производится как окончательная ступень деаэрации.

Термическая деаэрация обычно является первой ступенью. При термической д-ии удаление газов, растворенных в воде производится путем выравнивания парциальных P газа в жидкости и над жидкостью.

1. Нагрев воды при P=const до темп-ры чуть выше t кипения.

2. При t=const понижается P газов над поверхностью раздела фаз