Расчет стационарных установок шахты, глубина горизонта которой равна 216 м, страница 20

Исходные данные для расчета:

– тепловая мощность Q_p = 17,9 МВт;

– температура греющей воды t'_вд = 95ºС t''_вд = 55ºC

t_{ср вд} = 0,5(t'_вд+ t''_вд),                                                                 (4.5)

t_{ср вд} = 0,5(95+55) = 75ºС.

– температура антифриза:

t'_a = 55ºС;    

t''_a = 10ºС;

t_{ср а} = 0,5(55+10) = 32,5ºС.

Рабочее давление в аппарате Р = 1,0 МПа;

Допустимое гидравлическое сопротивление движению теплоносителей по каналам теплообменника ∆Р = 0,052 МПа.

Расход греющей воды по I контуру в интервале заданных температур определим по формуле [5, с 35]:

V_вд = ,                                                                 (4.6)

Подставив принятые значения в формулу (4.6) получим:

V_вд =  м³/с

Расход антифриза по II контуру:

V_a =  м³/с

Температурный напор в теплообменнике, при противоточной схеме движения теплоносителей:

95  гр. вода             55

55  антифриз           10

,                                                                             (4.7)

Подставив принятые значения в формулу (4.7) получим:

ºС.

ºС.

Расчетную скорость антифриза в каналах определим по формуле:

W_a = 2,                                                          (4.8)

где K – коэффициент теплопередачи, Вт/(м^2.к); Ориентировочно принимаем;                                                                                                       К = 4030 Вт/(м^2.к);

ξ – коэффициент гидравлического сопротивления единицы относительной длины канала, принимаю ξ = 1,95.

Подставив принятые значения в формулу (4.8) получим:

W_a = 2м/с.

Расчетное число каналов в пакете:

m = ,                                                                                (4.9)

где f_k – площадь поперечного сечения одного канала, м²;

f_k  = 0,00245м² из технической характеристики теплообменника.

Подставив принятые значения в формулу (4.9) получим:

m = канала.

Принимаем симметричную компоновку теплообменника по воде и антифризу:

m_вд =  m_a = 88.

Общее живое сечение каналов в пакете по ходу теплоносителя:

f_вд = f_a = m_a^. f_k = 88^.0,00245 = 0,2156 м²

Ожидаемая действительная скорость движения теплоносителей по каналам:

W_вд = ,                                                                                 (4.10)

W_а = ,                                                                                   (4.11)

Подставив принятые значения в формулы (4.10) и (4.11) получим:

W_вд = = 0,5 м/с;

W_а = = 0,547 м/с.

Коэффициент теплопередачи аппарата:

а = с ∙ А (2300 + 283t_ср – 0,63) ∙ W^0,73,                                  (4.12)

Подставив принятые значения в формулу (4.12) получим:

а_а = 1,163 ∙ 0,492 (2300 + 283 ∙ 32,5  – 0,63 ∙ 32,5²) ∙ 0,547^0,73 =                  = 3985 Вт/(м^2.к),

а_вд =1,163 ∙ 0,492 (2300 + 283 ∙ 75  – 0,63 ∙ 75²) ∙ 0,5^0,73 =                     = 8103 Вт/(м^2.к).

К = 0,7 ,

К = 0,7 = 4082,635 Вт/(м^2.к).

Расчетная поверхность нагрева:

F_p = = 170 см².

Количество пакетов в теплообменнике:

,

 1,354.

Принимаем 1 пакет.

По расчетным данным принимаем разборный пластинчатый теплообменник типа РО6-118-2-0,2-11 в количестве 3-х штук.

4.5. Литература.

1.  Хаджиков Р.Н., Бутаков С.А. Горная механика. Москва, Недра, 1982 г.

2.  Бизенков В.Н. Стационарные машины. Шахтные подъемные установки. Учебно-методическое пособие для выполнения проектных и расчетных работ. Кемерово, 2000 г.

3.  Бизенков В.Н., Абрамов А.П. Стационарные машины. Расчет шахтных водоотливных установок. Кемерово, 2001 г.

4.  Медведев Г.Д. Электрооборудование и электроснабжение горных предприятий. Москва, Недра, 1988 г.

5.  Назаревич В.В. Калориферная установка. Методические указания к курсовой работе "Выбор и расчет оборудования калориферной установки главного вентилятора шахты". Кемерово, 2001 г.

6.  Дзюбан В.С. Справочник энергетика угольной шахты. Москва, Недра, 1983 г.