Расчет стационарных установок шахты с длинной откатки пути 336 м, страница 10

где  – средняя массовая, изобарная теплоемкость теплоносителя (антифриза); =3,45  кДж/(кг×К);

          – плотность теплоносителя (антифриза), =1060 кг/м³ ;

                – коэффициент и показатели степеней в выражении расчета

                коэффициента теплопередачи k, соответственно 15,96; 0,51; 0,17;

          – температурный напор между теплоносителем и воздухом на               поверхности теплообменной трубки калорифера;

          – разность температур греющего теплоносителя (антифриз).

           Общая схема теплообмена на секциях

= 60^оС   антифриз          = 2^оС                                           

               воздух

= 10^оС                               = - 50^оС                    

Температурный напор на калориферной секции определятся по формуля

                                               (4.4.6)

=  -                                                     (4.4.7)

    -                                                       (4.4.8)

 Для расчётных условий отношение из выражения (4.4.5) будет равно :

       = . 

 Изменяя температуры антифриза подбираем такие значения  и , при которых  будет равно 25,6.

В конечном итоге находим искомые температуры, которые равны:

 = 60º = 2º

º

º

º

В принятом диапазоне температур антифриза и воздуха, температурный напор на калориферной секции составит:  

º

и отношение (1) будет равно:

 Полученная величина 25,7, с достаточной для инженерных расчетов степенью точности, близка требуемой 25,6 (погрешность менее 1%).

Окончательно принимаем температуры антифриза:

º,                º

4.4.3  Определяем число секций в КУ по теплосъёму

4.4.3.1  Расход антифриза через КУ:

V_а,                                            (4.4.9)

Vа== 0,062 м³/с.

4.4.3.2  Скорость прохождения антифриза по теплообменным трубкам стояков калориферных секций:

W_а= = =1,81 м/с                          (4.4.10)

4.4.3.3  Коэффициент теплопередачи КУ:

                                    (4.4.11)

 Вт/(м²·К)

4.4.3.4  Расчётное число секций по теплообмену:

N^T= =  секцій               (4.4.12)

Окончательно принимаем большее расчётное число секций, рассчитанное по теплообмену N = 80 секций.

4.4.4 Расчет промежуточного теплообменника КУ

Для подогрева антифриза во втором контуре принимаем пластинчатый теплообменник марки Р-06.

    Технические характеристики:

Тепловая мощность аппарата, МВт                                          13,23

Расход греющей воды, м³/с                                                          0,16  

Расход нагреваемого антифриза, м³/с                                        0,062

Температура греющей воды, ºС                                                 95-25        Температура нагреваемого антифриза, ºС                                  60-2 

4.4.4.1 Температурный напор в теплообменнике при противоточной схеме

  95         гр.вода                25             Δt_в = 70^оС                              

                              

60      антифриз         2

                                                        º                                                                                    

º º

 ^оС                             (4.4.13)

Рабочее давление в аппарате                                                          Р = 1 МПа     

 Максимальное допустимое гидравлическое сопротивление, МПа

по стороне греющей воды                                                                           0,15                 по стороне антифриза                                                                                           0,15

Теплофизические свойства антифриза при средней температуре

                                     t_а= 0,5·(t_к+t_н) = 0,5·(60 + 2) = 31 º С                                                              

Теплоемкость,  кДж/кг                                                                     3,45