Расчет теплообменного аппарата

5.2.3 Расчет теплообменного аппарата

Таблица 18- Исходные данные:

1)  Тепловая мощность подогревателя

, (5.5)

 где G – количество подогреваемой воды

с – теплоёмкость воды, с=4,19 кДж/(кгК),

 - температура воды при выходе из подогревателя,

 - температура воды при входе в подогреватель.

 кДж/ч=7332,5 кДж/с=6,3 Гкал/ч

2)  Часовой расход обогревающего пара, D, кг/ч, находится из уравнения теплового баланса

, (5.6)

где  - теплосодержание (энтальпия) обогревающего пара при выходе из подогревателя,

 - теплосодержание (энтальпия) обогревающего пара при входе в подогреватель,

  - КПД бойлера, учитывающий потери в окружающую среду.

кг/ч

3)  Соотношение числа ходов греющего пара и нагреваемой воды

, (5.7)

 где живое сечение одного межпластинчатого канала;

Принимаем тип пластины 0,5 Пр, для этого типа пластины  

Рисунок 4-Принципиальная схема пластинчатого теплообменного аппарата

Таблица 19- Технические показатели пластины

Принимаем ;

Плотность воды определяется по средней температуре воды

,

 для

Принимаем

4)  Общее живое сечение каналов в пакете

5)  Скорость воды

,

6)  Скорость пара

7)  Эквивалентный расход потока по пару

8)  Эквивалентный расход потока по воде

9)  Число ступеней подогрева

 где удельный параметр пластины, ;

безразмерная удельная тепловая нагрузка;

, (5.8)

где максимально возможный температурный перепад;

Принимаем 1 ход в теплообменнике (симметричная компоновка).

10)   Средняя разность температур

Принимаем температуру конденсата 70˚С

˚С

11)  Коэффициент теплоотдачи от пара к стенке пластины

, (5.9)

 где критерий Нуссельта,

коэффициент теплопроводности конденсата,  при ;

эквивалентный диаметр канала пластины,

Для вертикальной стенки при конденсации пара на ней критерий Нуссельта определяется:

, (5.10)

критерий Прандтля,  

 где критерий конденсации,

,

здесь - критерий Галилея,

,

здесь - вязкость конденсата, ;

,

здесь - теплота испарения, ,

 - теплоёмкость конденсата, =4,2 кДж/(кг*˚С),

12)  Коэффициент теплоотдачи от стенки пластины к воде

,

 где А – коэффициент пластины, А=0,492.

13)  Коэффициент теплопередачи

 - толщина стенки трубы, =0,6*10^{-3 м,}

  - теплопроводность стали, =60 Вт/(м²*˚С),

14)  Тепловой поток

15)  Площадь нагрева

16)  Действительная поверхность нагрева всего подогревателя

17)  Количество пластин при площади поверхности одной пластины f_пл=0,5м²

18)  Выбор теплообменного аппарата

Принимаем к установке пластинчатый теплообменный аппарат фирмы «APV» разборный с резиновыми прокладками типа N50 с поверхностью нагрева пластины 0,5м². Материал пластин AISI 304, материал прокладок EPDM. Масса установки не более 460 кг.

Гидравлический расчёт пластинчатого теплообменника

1)  Потери давления для нагреваемой воды

, (5.11)

где  - коэффициент, учитывающий накипеобразование, при отсутствии опытных данных принимаем ;

 Б – коэффициент, зависящий от типа пластины, Б = 3,0 , /4,с.50/

2)  Потеря давления в пластинчатом теплообменнике, ∆Р_с, Па , /2, с.275/:

, (5.12)

 где  - потеря давления во всех ступенях одного канала;

- потеря давления в присоединительном штуцере.

,

здесь  - коэффициент гидравлического сопротивления канала;

 - приведённая длина канала, = 0,8 м;

 - эквивалентный диаметр канала;

- средняя скорость теплоносителя;

 - число последовательно соединённых ступеней.

,

здесь с – эксплуатационный коэффициент, учитывающий загрязнения пластин, а также их деформацию вследствие разности давлений в теплообменивающихся средах;

а – постоянная величина, зависящая от типа пластины, а=15;

Re – число Рейнольдса, зависящее от режима потока теплоносителя.

,

здесь  - скорость теплоносителя в штуцере;

  - коэффициент гидравлического сопротивления в штуцере,

 , /2,с.275/

Похожие работы

Diplom po TEC

Скачать

95450

9

1134

η = 0,7 Тепловая нагрузка потребителей: по горячей воде 12 МВт 48 МВт 0 МВт по пару 80 т/ч Коэффициент теплофикации: α = 0,5 2.2.2 Расчет теплофикационной установки блока с турбоустановкой ПТ-80-1302.2.2.1 Суммарная нагрузка по горячей воде: (МВт) (2.2.2.1) 12 + 48 + 0 = 60 ( ...