- •1. Задание на курсовой проект
- •2. Описание теплообменного аппарата
- •3. Тепловой и конструктивный расчеты
- •8120 Ккал/м2.Ч.Град
- •5402 Ккал/м2.Ч.Град
- •1889 Ккал/м2.Ч.Град
- •4. Гидравлический расчет
- •Механический расчет
- •6. Расчет опор аппарата
- •7. Расчет линзовых компенсаторов
- •11. Список использованной литературы
3. Тепловой и конструктивный расчеты
Расход греющего теплоносителя:
кг/час = 22,2 кг/с
или м3/час = 0,0236 м3/c
. Производительность подогревателя:
КВт = 5600.103 ккал/час
Расход воды, нагреваемой в межтрубном пространстве:
кг/час = 15,54 кг/с
или м3/час = 0,016 м3/с
Скорость теплоносителя в трубном пространстве:
Задаем в первом приближении 1=1м/с.
3.5. Площадь проходного сечения трубок :
м2
3.6. Выбираем подогреватель по МВН-2050-62. Согласно ГОСТу он имеет: наружный диаметр корпуса 325 мм и внутренний 309 мм, число стальных трубок (размером 16*14 мм) n=151 шт., площадь проходного сечения трубок = 0,0204 м2,
Площадь проходного сечения межтрубного пространства = 0,0446 м2
3.7. Скорость воды в трубках и в межтрубном пространстве:
м/с
м/с
Так как скорость в межтрубном пространстве не соответствует принятым стандартам, то установим опоры-турбулизаторы, обеспечивая тем самым необходимую скорость ωмт = 1м/с.
3.8. Эквивалентный диаметр для межтрубного пространства:
м
3.9. Средняя температура воды в трубках и между трубками:
С
при этой температуре температурный множитель, необходимый для дальнейших расчетов (по таблице А5Т = 3056)
С
(по таблице А5МТ = 2490)
3.10. Режим течения воды в трубках и межтрубном пространстве:
При t = 120o C т = 0,252.10-6 м2/с – в трубках;
При t = 70o C мт = 0,415.10-6 м2/с – в межтрубном пространстве.
Reт = 60238;
Reмт = 50120.
Режимы течения турбулентные.
3.11. Коэффициенты теплоотдачи (для турбулентного режима течения воды):
8120 Ккал/м2.Ч.Град
5402 Ккал/м2.Ч.Град
3.12. Расчетный коэффициент теплопередачи:
Коэффициент теплопроводности стали 39 ккал/м2.ч.град
1889 Ккал/м2.Ч.Град
Определяем по формуле для плоской стенки, так как ее толщина менее 2,5 мм.
3.13. Температурный напор:
о С
3.14. Поверхность нагрева подогревателя:
м2
3.15. Длина хода по трубкам:
Средний диаметр трубок d = 0,5.(0,016+0,014) = 0,015 м.
м.
3.16. Число секций (при длине одной секции l = 4,086 м):
Принимаем 2 секции
Уточненная поверхность нагрева подогревателя согласно технической характеристике выбранного аппарата составит:
м2
3.17. Действительная длина хода воды в трубках и межтрубном пространстве:
; (при подсчете LМТ расстояние между патрубками входа и выхода сетевой воды, равное 3,5 мм , выбрано из конструктивных соображений).
4. Гидравлический расчет
Коэффициенты гидравлического трения:
Для трубок и межтрубного пространства определяем по формуле Альтшуля при
k = 0,3.10-3 мм (для бесшовных стальных труб изготовления высшего качества):
;
Коэффициенты местных сопротивлений:
Для потока воды в трубках, принимаем по таблице
Вход в трубки …………….. 1,5 . 2 = 3
Выход из трубок …………. 1,5 . 2 = 3
Поворот в колене ………... 0,5 . 1 = 0,5
Суммарный коэффициент местных сопротивлений для потока воды в межтрубном пространстве определяется из выражения:
Отношение сечений входного и выходного патрубка fМТ/fпатр = 1.
Потери давления:
С учетом дополнительных потерь XСТ от шероховатости (для загрязненных стальных труб по таблице принимаем XСТ = 1,51):
= мм.вод.ст
Потери в межтрубном пространстве подсчитываются по аналогичной формуле, но лишь в том случае, когда сумма значений коэффициентов местных сопротивлений определена по указанной выше формуле, в противном случае расчет потерь значительно усложняется.
Итак,
= мм.вод.ст.