Расчет разверки поверхности теплообмена горизонтального парогенератора

1) Минимальная и максимальная длина трубок ПГ — берутся из конструкционного расчета — используются данные для оптимальной скорости теплоносителя, м:

lмах = 2 Lпр + рRбол + 0.9· Dкн = 2· 2,302+р1,303+0,9·0,76=9,383;

lмin = 2 Lпр + рRмал+ 0.9· Dкн = 2· 2,302+р0,075+0,9·0,76=5,525;

2) конструктивная неравномерность:

для трубки минимальной длины:

для трубки максимальной длины:

Для данного расчёта парогенератора принять зк=1.

3) гидравлическая неравномерность.

для трубки минимальной длины:

для трубки максимальной длины:

где ПТО — коэффициент трения (из гидравлического расчета),.

— сумма коэффициентов местного сопротивления (из гидравлического расчета);

4) Скорости теплоносителя в трубках, [м/с] для трубки минимальной длины:

для трубки максимальной длины:

5) Расчет удельных тепловых потоков для трубок с lMIN и lMAX ведется аналогично тепловому расчету — задача определить и (расчет сводится в таблицу) Таблица 12.

Критерий Рейнольдса для теплоносителя:

парогенератор теплоноситель трубопровод.

Критерий Нуссельта в случае теплообмена при турбулентном течении неметаллических жидкостей и газов в прямых трубах:

Numin = 0.021 · Remin0.8· Pr10.43=0,021· 3 276 660,8·0,84 790,43=505,537.

Numax = 0.021 · Re20.8· Pr0.43=0,021· 2 616 010,8·0,84 790,43=422,201.

Коэффициент теплоотдачи от теплоносителя к стенке, Вт/(м2Чград):

Вычисляем значение коэффициента А:

Плотность теплового потока, Вт/м2:

.

Обозначим как «В».

Вычисляем значение коэффициента B, (м2Чград)/Втдля каждой скорости:

Истинное значение q находим из решения уравнений для условий на входе и выходе теплоносителя Вход теплоносителя:

Выход теплоносителя:

;

qвх= kвх· tБ. qвых= kвых· tм.

Решаем системы уравнений в Mathcad.

Коэффициент теплопередачи, Вт/(м2Чград) и плотность теплового потока, Вт/м2.

Среднеарифметический коэффициент теплопередачи, Вт/(м2Чград).

Максимальный и минимальный тепловой поток, Вт/м2:

6) Тепловая неравномерность для трубки минимальной длины:

для трубки максимальной длины:

где qср=147 017,6Вт/м2 берется из теплового расчета для трубки средней длины при скорости, принятой за оптимальную.

7) тепловая разверка:

для трубки минимальной длины:

для трубки максимальной длины:

• 8) Изменение теплосодержаний по длине трубок:
  • — для трубок средней длины (lСР), [кДж/кг].

.

значения и определяются по давлению теплоносителя и температурам теплоносителя на входе в ПГ и выходе из него (по таблицам свойств воды); для трубки минимальной длины, для трубки максимальной длины,.

9) Энтальпия греющей среды на выходе из трубок ПТО, [кДж/кг]:

;

;

.

10) Температура греющей среды на выходе из трубок ПТО, С:

Эти значения используются для оценки неравномерности термических напряжений в холодном коллекторе.