Скорость воды в трубках и между трубками
Эквивалентный диаметр межтрубного пространства
мм
Средняя температура воды в трубках и между трубками
tт= 0,5 (t
+
t
) = 0,5 (30,1 + 35) = 32,55 ℃
мт = 0,5 (t
+ t
)
= 0,5(20 + 32) = 26 ℃
Коэффициент теплоотдачи на поверхностях стенок в трубном и межтрубном пространствах
αт = (1630 + 21т – 0,041
)
=
= (1630 + 21•32,55 – 0,041-32,55-2)
= 9761 Вт/(м2•К)
αмт = (1630 + 21мт – 0,041
)
=
= (1630 + 21 • 26
– 0,041 • 26-2) 
= 5690 Вт/(м2•К)
В этих формулах αт и αмт
измеряются в Вт/(м2 •К), wт и wмт – в
м/с, dв и dэ – в м, т и мт – в ℃.
Коэффициент теплопередачи
К = β 
= 0,8 
= 81,6 Вт/(м2•К)
где β – коэффициент, учитывающий снижение коэффициента теплопередачи из-за наличия накипи и загрязнения поверхности трубок, принимается β = 0,8;
δ – толщина стенки трубки, δ = 0,5(dн – dв); λ – коэффициент теплопроводности материала стенок трубок, для латуни принимается λ = 105 Вт/(м•К).
Средний температурный напор
∆= 
℃
где ∆tб, ∆tм – большая и меньшая крайние разности температур между теплоносителями при противоточной схеме их движения.
Площадь поверхности нагрева подогревателя
F = 
м2
Число секций подогревателя
Z = 
Расчет разделительного теплообменника
Исходные данные для расчета.
1. Тепловая нагрузка теплообменника Qрт = 174,7 кВт
2. Расход воды в трубном пространстве
Vт = 
3. расход воды в межтрубном пространстве Vмт = 2084,8 м3/ч
4. Температура воды в трубном пространстве на входе и выходе из теплообменника
t=
55℃ и t=
32 ℃
5.
Температура воды в межтрубном
пространстве на входе и выходе из теплообменника t= 32 ℃ и t= 40℃.
Расчет выполняется как для предварительного, так и для разделительного теплообменников в следующей последовательности.
Для принятой скорости воды в межтрубном пространстве оценивается площадь сечения межтрубного пространства
fмт = 
м2
По полученному значению fмт выбирается типоразмер подогревателя 5-89*2000-Р /табл.II Приложении/, для которого выписываются основные параметры: число трубок nт = 12, площадь поверхности нагрева секции Fс = 1,11 м2, внутренний диаметр корпуса Dв = 82 мм, площадь проходного сечения трубок fт = 0,00185 м2 и межтрубного пространства fмт = 0,00287 м2.
Эти размеры используются в дальнейших расчетах.
Скорость воды в трубках и между трубками
Wт= 
Wмт= 
Эквивалентный диаметр межтрубного пространства
dЭ
= 
мм
Средняя температура воды в трубках и между трубками
т = 0,5(t+t) = 0,5 (55 +
32) = 43,5℃
мт= 0,5 (t+ t) = 0,5 (32 +
40) = 36 ℃
Коэффициент теплоотдачи на поверхностях стенок в трубном и межтрубном пространствах
αт = (1630 + 21т – 0,041) 
=(1630 + 21• 43,5 – 0,041• 43,5-2)
5685 Вт/(м2•К)
αмт = (1630 + 21мт – 0,041 
) 
= (1630 + 21 • 36
– 0,041 • 36-2) 
335 Вт/(м2 •К)
В этих формулах αт и αмт
измеряются в Вт/(м2 •К), wт и wмт - в
м/с, dв и dэ
– в м, т и
мт– в℃.
Коэффициент теплоотдачи
К = β 
Вт/(м2 •К)
где β – коэффициент, учитывающий снижение коэффициента теплопередачи из-за наличия накипи и загрязнения поверхности трубок, принимается β = 0,8; δ – толщина стенки трубки, δ = 0,5 (dн-dв); λ – коэффициент теплопроводности материала стенок трубок, для латуни принимается λ = 105 Вт/(м •К).
Средний температурный напор
∆= 
℃
где ∆tб, ∆tм – большая и меньшая крайние разности температур между теплоносителями при противоточной схеме их движения.
Площадь поверхности нагрева подогревателя
F = 
м2
Число секций подогревателя
Z = 
2.7. Расчет и подбор градирен
Задачей расчета является определение площади фронтального сечения вентиляторной градирни, выбор ее конструкции и количества секций, расчет количества градирен.
Исходные данные для расчета.
1. Город, для которого проектируется система водоснабжения: Самара
2. Температура охлажденной оборотной воды tох = 20 ℃.
3. Температура теплой оборотной воды tнп = 35 ℃.
4. Расход оборотной воды на градирни Vг = 170 м3/ч.
Для подбора градирен необходимо вначале определить расчетные параметры атмосферного воздуха [6]. Средняя температура воздуха для наиболее жарких суток в данной местности
tр = tж + 0,25 tмакс = 20,7 + 0,25 • 24,2 = 26,75 ℃
где tж = 20,7℃ - среднемесячная температура воздуха в самый жаркий месяц;
tмакс = 24,2 ℃ - средняя максимальная температура в самый жаркий месяц.
Значения tж , tмакс, а также относительной влажности воздуха самого жаркого месяца φж = 48%, берутся из табл. III Приложения. С помощью Н, d – диаграммы влажного воздуха по температуре tж и относительной влажности φж определяется влагосодержание воздуха dж. Состояние воздуха для наиболее жарких суток находится по температуре tр и полученному значению dж. Для этого состояния воздуха определяется температура мокрого термометра tм = 15,2 ℃, которая является теоретическим пределом охлаждения воды в градирне.
Коэффициент эффективности градирни
ηг = 
Для вентиляторных градирен ηг = 0,75 … 0,85.
Удельная тепловая нагрузка на единицу площади фронтального сечения градирни
qг= gFc(tнп – tох) = 2 • 4,19 (35-20)= 125,7
где gF – удельная гидравлическая нагрузка, отнесенная к площади фронтального сечения градирни, для вентиляторных градирен в номинальном режиме работы gF = 1,5 … 2,8 кг/(м2•с).
Тепловой поток, отводимый от воды в градирнях,
Qг = Vг – ρ (tнп – tох) = 170 – 1 (35 – 20) = 155 кВт.
Необходимая суммарная площадь фронтального сечения градирен
ΣFф = 
м2
По полученному значению ΣF из табл. IV Приложения выбирается градирня: секционная, марка ГВП – 320, количество секций – 3, расположение вентилятора – верхнее, площадь фронтального сечения Fф = 48 м2, массовый расход воды Gг = 93,3 кг/с и рассчитывается число градирен
nг = 
Устанавливается три градирни марки ГВП – 320.
Удельная гидравлическая нагрузка выбранных градирен в расчетном режиме
gF = 
Полученное значение целесообразно сравнить со значением удельной гидравлической нагрузки выбранной градирни в номинальном режиме
gFH = 
2.8. Расчет диаметров трубопроводов и подбор насосов
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.