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 8

Рисунок 2.1 Относительное изменение параметров при изменении давления пара

Таблица 2.2 Изменение температуры воды на входе

			+6%	0		-6%	-12%	-18%
Параметры	Обозначение	Размерность	Значение	Значение		Значение	Значение	Значение
Исходные данные:
Изменяется: температура греющей воды на входе	t₁'	^oC	178	170		160	150	140
Греющий теплоноситель: вода
Расход	G₁	т/ч	246,37	246,37		246,37	246,37	246,37
Давление	Р₁	МПа	1,0	1,0		1,0	1,0	1,0
Температура на выходе	t₁''	^oC	154,93	150,00		143,91	137,90	131,94
Нагреваемый теплоноситель: вода – пар
Давление	Р₂	МПа	0,2	0,2		0,2	0,2	0,2
Температура на входе	t₂'	^oC	90	90		90	90	90
Коэффициент удержания теплоты	h		0,98	0,98		0,98	0,98	0,98
Теплопроводность материала трубок	l	Вт/м/К	51	51		51	51	51
Определение недостающих параметров:
Теплоемкость нагреваемого теплоносителя на входе	С₁^'	кДж/кг/К	4,205	4,205		4,205	4,205	4,205
Температура насыщенного пара	t_н	^oC	120,22	120,22		120,22	120,22	120,22
Энтальпия насыщенного пара	i_н	кДж/кг	2706,3	2706,3		2706,3	2706,3	2706,3
Теплоемкость греющего теплоносителя на входе	С₁^'	кДж/кг/К	4,397	4,368		4,336	4,308	4,284
Теплоемкость греющего теплоносителя на выходе	С₁^''	кДж/кг/К	4,321	4,308		4,293	4,279	4,267
Тепловая нагрузка аппарата	Q	кВт	7583,8	6467,4		5100,3	3765,5	2464,0
Расход	G₂	т/ч	11,73	10,00		7,89	5,82	3,81
Средняя температура греющего теплоносителя	t₁^cр	^oC	166,47	160,00		151,95	143,95	135,97
Средняя плотность греющего теплоносителя	r₁	кг/м³	900,95	907,44		915,25	922,72	929,88
Средняя температура стенки	t^cт	^oC	123,80	123,31		122,71	122,11	121,50
Определение свойств теплоносителей
Греющий теплоноситель
Теплопроводность	l₁	Вт/м/К	0,685	0,687		0,688	0,689	0,689
Коэффициент кинематической вязкости	n₁	м²/с	1,81E-07	1,88E-07		1,97E-07	2,07E-07	2,18E-07
Число Прандтля	Pr_ж		1,047	1,086		1,140	1,199	1,264
Число Прандтля при температуре стенки	Pr_ст		1,380	1,385		1,391	1,398	1,404
Нагреваемый теплоноситель
Поверхностное натяжение	s	Н/м	0,055	0,055		0,055	0,055	0,055
Теплоемкость насыщенного пара	С_pп	кДж/кг/К	2,174	2,174		2,174	2,174	2,174
Плотность конденсата	r_ж	кг/м³	942,94	942,94		942,94	942,94	942,94
Теплопроводность конденсата	l_2ж	Вт/м/К	0,684	0,684		0,684	0,684	0,684
Теплота парообразования	r	кДж/кг	2201,6	2201,6		2201,6	2201,6	2201,6
Плотность пара	r_п	кг/м³	1,128	1,128		1,128	1,128	1,128
Коэффициент кинематической вязкости	n₂	м²/с	2,46E-07	2,46E-07		2,46E-07	2,46E-07	2,46E-07
Число Прандтля	Pr₂		1,438	1,438		1,438	1,438	1,438
Задание геометрических характеристик аппарата
Разбивка труб в решетке			кор	кор		кор	кор	кор
Наружный диаметр	d_н	м	0,036	0,036		0,036	0,036	0,036
Толщина стенки	d	м	0,002	0,002		0,002	0,002	0,002
Внутренний диаметр	d_в	м	0,032	0,032		0,032	0,032	0,032
Расстояние между трубами по вертикали	s₁	м	0,054	0,054		0,054	0,054	0,054
Число труб в аппарате	n	шт	256	256		256	256	256
Число труб в одном ряду	n₁	шт	16	16		16	16	16
Число ходов по воде	z	шт	1	1		1	1	1
Площадь сечения для прохода воды по трубкам	f₁	м²	0,206	0,206		0,206	0,206	0,206
Тепловой расчет
Активная длина трубок	L	м	2,293	2,293		2,293	2,293	2,293
Греющий теплоноситель
Скорость воды в трубках	w₁	м/с	0,369	0,366		0,363	0,360	0,357
Ограничение по скорости воды			Yes	Yes		Yes	Yes	Yes
Число Рейнольдса	Re₁		65141	62369		58983	55675	52436
Число Нуссельта	Nu₁		141,85	140,36		138,54	136,75	134,99
Коэффициент теплоотдачи	a₁	Вт/м²/К	3038	3012		2979	2943	2905
Нагреваемый теплоноситель
Площадь поверхности теплообмена	F	м²	62,71	62,71		62,71	62,71	62,71
Число Рейнольдса	Re₂		1,424	1,215		0,958	0,707	0,463
					Продолжение таблицы 2.2
			+6%	0		-6%	-12%	-18%
Параметры	Обозначение	Размерность	Значение	Значение		Значение	Значение	Значение
Число Нуссельта	Nu₂		1,763	1,672		1,545	1,396	1,212
Коэффициент теплоотдачи	a₂	Вт/м²/К	167776	159103		146994	132855	115341
Коэффициент теплопередачи	К	Вт/м²/К	2671,1	2649,3		2619,8	2587,3	2550,5
Большая разность температур	Dt_б	⁰С	57,78	49,78		39,78	29,78	19,78
Меньшая разность температур	Dt_м	⁰С	34,72	29,78		23,69	17,68	11,73
Среднелогарифмический температурный напор	Dt_ср	⁰С	45,28	38,93		31,05	23,21	15,41
Расчетное значение площади	F^p	м²	62,7	62,7		62,7	62,7	62,7
Расчетная тепловая нагрузка аппарата	Q^p	кВт	7583,8	6467,4		5100,3	3765,5	2464,0
Расчетная температура греющей воды на выходе	(t₁'')^р	⁰С	154,93	150,00		143,91	137,90	131,94
Плотность теплового потока	q	Вт/м²	120937	103134		81333	60048	39293
Температура стенки внутри трубок	t_ст1	⁰С	126,66	125,76		124,65	123,55	122,45
Температура стенки снаружи трубок	t_ст2	⁰С	120,94	120,86		120,77	120,67	120,56
Уточненная температура стенки	t_ст	⁰С	123,80	123,31		122,71	122,11	121,50
Сходимость по температуре стенки	δt_ст	%	0,00	0,00		0,00	0,00	0,00
Сходимость по площади	δF	%	0,00	0,00		0,00	0,00	0,00
Отрезная длина трубок	L_отр	м	2,333	2,333		2,333	2,333	2,333
Сумма коэффициентов местных сопротивлений	Sx		5	5		5	5	5
Коэффициент трения	x		0,020	0,020		0,020	0,021	0,021
Потеря давления на трение	DP_тр	Па	88,39	88,72		89,20	89,76	90,41
Потеря давления на местные сопротивления	DP_м	Па	306,59	304,39		301,80	299,35	297,05
Общие потери давления в аппарате	DP	Па	394,98	393,11		390,99	389,11	387,46
КПД нагнетателя	h		0,8	0,8		0,8	0,8	0,8
КПД электродвигателя	h		0,97	0,97		0,97	0,97	0,97
Затраты мощности на перекачку	N	кВт	0,030	0,030		0,029	0,029	0,029
Электрическая мощность	N_э	кВт	0,039	0,038		0,038	0,037	0,037
Относительное изменение нагрузки	Q_отн		1,487	1,268		1	0,738	0,483
Относительное изменение расхода G₂	G_2отн		1,487	1,268		1	0,738	0,483
Относительное изменение t₁^''	t^''_отн		1,077	1,042		1	0,958	0,917
Относительное изменение мощности насоса	N_{э отн}		1,026	1,014		1	0,987	0,975

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Скачать файл