Промышленность \ Моделирование, алгоритмизация и оптимизация систем и элементов ТЭЦ

Разработка алгоритма конструкторского и поверочного расчетов кожухотрубчатого испарителя с прямыми трубами с реализацией данных алгоритмов на ЭВМ, страница 7

-30%

-15%

+15%

+30%

Параметры

Обозначение

Размерность

Значение

Исходные данные:

Изменяемый параметр: давление нагреваемой воды

Р₂

МПа

0,14

0,17

0,2

0,23

0,25

Греющий теплоноситель: вода

Расход

G₁

т/ч

246,37

Давление

Р₁

МПа

1,0

Температура на входе

t₁'

^oC

170

Температура на выходе

t₁''

^oC

146,00

148,09

150,00

151,71

152,74

Нагреваемый теплоноситель: вода - пар

Температура на входе

t₂'

^oC

Коэффициент удержания теплоты

0,98

Теплопроводность материала трубок

Вт/м/К

Определение недостающих параметров:

Теплоемкость нагреваемого теплоносителя на входе

С₂^'

кДж/кг/К

4,205

Температура насыщенного пара

t_н

^oC

109,37

115,10

120,22

124,73

127,41

Энтальпия насыщенного пара

i_н

кДж/кг

2689

2698,9

2706,3

2712,7

2716,5

Теплоемкость греющего теплоносителя на входе

С₁^'

кДж/кг/К

4,369

Теплоемкость греющего теплоносителя на выходе

С₁^''

кДж/кг/К

4,298

4,303

4,308

4,313

4,315

Тепловая нагрузка аппарата

кВт

7722,7

7068,7

6467,4

5925,5

5599,7

Расход

G₂

т/ч

12,03

10,97

10,00

9,14

8,62

Средняя температура греющего теплоносителя

t₁^cр

^oC

158

159,04

160

160,86

161,37

Средняя плотность греющего теплоносителя

r₁

кг/м³

909,41

908,38

907,44

906,59

906,08

Средняя температура стенки

t^cт

^oC

113,28

118,56

123,31

127,52

130,01

Определение свойств теплоносителей

Греющий теплоноситель

Теплопроводность

l₁

Вт/м/К

0,687

Коэффициент кинематической вязкости

n₁

м²/с

1,90E-07

1,89E-07

1,88E-07

1,87E-07

1,86E-07

Число Прандтля

Pr_ж

1,099

1,092

1,086

1,081

1,077

Число Прандтля при температуре стенки

Pr_ст

1,499

1,437

1,385

1,342

1,318

Нагреваемый теплоноситель

Поверхностное натяжение

Н/м

0,057

0,056

0,055

0,054

0,053

Теплоемкость насыщенного пара

С_pп

кДж/кг/К

2,119

2,147

2,174

2,202

2,220

Плотность конденсата

r_ж

кг/м³

951,42

946,99

942,94

939,23

936,97

Теплопроводность конденсата

l_2ж

Вт/м/К

0,681

0,683

0,684

0,685

Теплота парообразования

кДж/кг

2231,4

2215,8

2201,6

2188,9

2181,2

Плотность пара

r_п

кг/м³

0,811

0,969

1,128

1,286

1,392

Коэффициент кинематической вязкости

n₂

м²/с

2,69E-07

2,56E-07

2,46E-07

2,37E-07

2,32E-07

Число Прандтля

Pr₂

1,590

1,507

1,438

1,382

1,353

Задание геометрических характеристик аппарата

Разбивка труб в решетке

кор

Наружный диаметр

d_н

0,036

Толщина стенки

0,002

Внутренний диаметр

d_в

0,032

Расстояние между трубами по вертикали

s₁

0,054

Число труб в аппарате

шт

256

Число труб в одном ряду

n₁

шт

Число ходов по воде

шт

Площадь сечения для прохода воды по трубкам

f₁

м²

0,206

Тепловой расчет

Активная длина трубок

2,293

Греющий теплоноситель

Скорость воды в трубках

w₁

м/с

0,365

0,366

0,367

Число Рейнольдса

Re₁

61521

61963

62369

627349

62953

Число Нуссельта

Nu₁

137,20

138,88

140,36

141,64

142,39

Коэффициент теплоотдачи

a₁

Вт/м²/К

2946

2981

3012

3039

3055

Нагреваемый теплоноситель

Площадь поверхности теплообмена

м²

62,7

Число Рейнольдса

Re₂

3,40

1,96

1,21

0,79

0,61

Число Нуссельта

Nu₂

2,44

1,99

1,67

1,43

1,30

Продолжение таблицы 2.1

-30%

-15%

+15%

+25%

Параметры

Обозначение

Размерность

Значение

Коэффициент теплоотдачи

a₂

Вт/м²/К

123349

142014

159103

174834

184704

Коэффициент теплопередачи

Вт/м²/К

2585

2620

2649

2674

2688

Большая разность температур

Dt_б

⁰С

60,63

54,91

49,78

45,27

42,59

Меньшая разность температур

Dt_м

⁰С

36,63

32,99

29,78

26,98

25,33

Среднелогарифмический температурный напор

Dt_ср

⁰С

47,63

43,02

38,93

35,34

33,22

Расчетное значение площади

F^p

м²

62,7

Расчетная тепловая нагрузка аппарата

Q^p

кВт

7722,7

7068,7

6467,4

5925,5

5599,7

Расчетная температура греющей воды на выходе

(t₁'')^р

⁰С

146,00

148,09

150,00

151,71

152,74

Плотность теплового потока

Вт/м²

123152

112724

103134

94492

89298

Температура стенки внутри трубок

t_ст1

⁰С

116,20

121,23

125,76

129,76

132,14

Температура стенки снаружи трубок

t_ст2

⁰С

110,37

115,89

120,87

125,27

127,89

Уточненная температура стенки

t_ст

⁰С

113,28

118,56

123,31

127,52

130,01

Сходимость по температуре стенки

δt_ст

0,00

Сходимость по площади

δF

0,00

Отрезная длина трубок

L_отр

2,333

Сумма коэффициентов местных сопротивлений

Коэффициент трения

0,02

0,0199

Потеря давления на трение

DP_тр

Па

88,83

88,77

88,72

88,67

88,64

Потеря давления на местные сопротивления

DP_м

Па

303,73

304,08

304,39

304,68

304,85

Общие потери давления в аппарате

Па

392,56

392,85

393,11

393,33

393,49

КПД нагнетателя

0,8

КПД электродвигателя

0,97

Затраты мощности на перекачку

кВт

0,030

Электрическая мощность

N_э

кВт

0,038

Относительное изменение нагрузки

Q_отн

1,194

1,093

0,916

0,866

Относительное изменение расхода G₂

G_отн

1,203

1,097

0,914

0,862

Относительное изменение t₁^''

t^''_отн

0,973

0,987

1,011

1,018

Относительное изменение мощности насоса

N_отн

0,996

0,998

1,002

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Скачать файл