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 9

Рисунок 2.2 Относительное изменение параметров при изменении

температуры греющей воды на входе

Таблица 2.3 Изменение расхода греющей воды

			-30%	-15%			0		+15%		+30%
Параметры	Обозначение	Размерность	Значение	Значение			Значение		Значение		Значение
Исходные данные:
Изменяемый параметр: расход греющей воды	G₁	т/ч	172,46	209,41			246,37		283,32		320,28
Греющий теплоноситель: вода
Давление	Р₁	МПа	1,0	1,0			1,0		1,0		1,0
Температура на входе	t₁'	^oC	170	170			170		170		170
Температура на выходе	t₁''	^oC	148,42	149,27			150,00		150,63		151,18
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	4,368	4,368			4,368		4,368		4,368
Теплоемкость греющего теплоносителя на выходе	С₁^''	кДж/кг/К	4,304	4,306			4,308		4,310		4,311
Тепловая нагрузка аппарата	Q	кВт	4874,6	5690,8			6467,4		7209,2		7921,0
Расход	G₂	т/ч	7,54	8,80			10,00		11,15		12,25
Средняя температура греющего теплоносителя	t₁^cр	^oC	159,21	159,64			160,00		160,31		160,59
Средняя плотность греющего теплоносителя	r₁	кг/м³	908,22	907,80			907,44		907,13		906,85
Средняя температура стенки	t^cт	^oC	122,79	123,05			123,31		123,56		123,81
Определение свойств теплоносителей
Греющий теплоноситель
Теплопроводность	l₁	Вт/м/К	0,687	0,687			0,687		0,687		0,687
Коэффициент кинематической вязкости	n₁	м²/с	1,89E-07	1,88E-07			1,88E-07		1,88E-07		1,87E-07
Число Прандтля	Pr_ж		1,091	1,088			1,086		1,084		1,082
Число Прандтля при температуре стенки	Pr_ст		1,391	1,388			1,385		1,382		1,380
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	0,256	0,311			0,366		0,421		0,476
Число Рейнольдса	Re₁		43424	52882			62369		71877		81407
Число Нуссельта	Nu₁		105,29	123,12			140,36		157,11		173,45
Коэффициент теплоотдачи	a₁	Вт/м²/К	2260	2643			3012		3372		3722
Нагреваемый теплоноситель
Площадь поверхности теплообмена	F	м²	62,7	62,7			62,7		62,7		62,7
Число Рейнольдса	Re₂		0,916	1,069			1,215		1,354		1,488
Число Нуссельта	Nu₂		1,52	1,60			1,67		1,73		1,79
					Продолжение таблицы 2.3
			+6%		0	-6%		-12%		-18%
Параметры	Обозначение	Размерность	Значение		Значение	Значение		Значение		Значение
Коэффициент теплоотдачи	a₂	Вт/м²/К	144793		152462	159103		164967		170227
Коэффициент теплопередачи	К	Вт/м²/К	2047		2357	2649		2925		3187
Большая разность температур	Dt_б	⁰С	49,78		49,78	49,78		49,78		49,78
Меньшая разность температур	Dt_м	⁰С	28,20		29,06	29,78		30,41		30,97
Среднелогарифмический температурный напор	Dt_ср	⁰С	37,98		38,49	38,93		39,30		39,63
Расчетное значение площади	F^p	м²	62,7		62,7	62,7		62,7		62,7
Расчетная тепловая нагрузка аппарата	Q^p	кВт	4874,6		5690,8	6467,4		7209,2		7921,0
Расчетная температура греющей воды на выходе	(t₁'')^р	⁰С	148,42		149,27	150,00		150,63		151,18
Плотность теплового потока	q	Вт/м²	77733,7		90750,8	103134,0		114964,4		126314,1
Температура стенки внутри трубок	t_ст1	⁰С	124,82		125,30	125,76		126,21		126,65
Температура стенки снаружи трубок	t_ст2	⁰С	120,75		120,81	120,86		120,91		120,96
Уточненная температура стенки	t_ст	⁰С	122,79		123,05	123,31		123,56		123,81
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		0,022		0,021	0,020		0,019		0,019
Потеря давления на трение	DP_тр	Па	47,55		66,77	88,72		113,27		140,36
Потеря давления на местные сопротивления	DP_м	Па	149,03		219,83	304,39		402,68		514,75
Общие потери давления в аппарате	DP	Па	196,57		286,59	393,11		515,95		655,11
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	0,010		0,018	0,030		0,045		0,064
Электрическая мощность	N_э	кВт	0,013		0,024	0,038		0,058		0,083
Относительное изменение нагрузки	Q_отн		0,754		0,880	1		1,115		1,225
Относительное изменение расхода G₂	G_2отн		0,754		0,880	1		1,115		1,225
Относительное изменение t₁^''	t^''_отн		0,989		0,995	1		1,004		1,008
Относительное изменение мощности насоса	N_{э отн}		0,350		0,619	1		1,510		2,168

Рисунок 2.3 Относительное изменение параметров при изменении расхода воды

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Скачать файл