Разработка алгоритма конструкторского и поверочного расчетов сетевого подогревателя вертикального типа с реализацией данных алгоритмов на ЭВМ, страница 10

Рисунок 2.1 Относительное изменение параметров при изменении давления пара


Таблица 2.2 Изменение расхода нагреваемой воды

Параметры

Обозна-чение

Размер-

ность

Результат

-20%

-10%

0%

10%

20%

Общее количество шестиугольников

а

-

6

6

6

6

6

Наружный диаметр трубок

dн

мм

8

8

8

8

8

Толщина стенки трубки

d

мм

1

1

1

1

1

Внутренний диаметр трубок

dвн

мм

6

6

6

6

6

Материал теплообменной трубки

-

-

Сталь 10

Сталь 10

Сталь 10

Сталь 10

Сталь 10

Коэфф-т теплопроводности материала трубок

lст

Вт/(м×К)

48

48

48

48

48

Общее количество трубок

m

шт.

127

127

127

127

127

Число ходов

z

шт.

1

1

1

1

1

Число трубок в одном ходу

n

шт.

127

127

127

127

127

Уточненное число трубок в аппарате

mут

шт.

127

127

127

127

127

Площадь поперечного сечения одного хода

f

м2

0,00359

0,00359

0,00359

0,00359

0,00359

Тип разбивки

-

-

шестиуг.

шестиуг.

шестиуг.

шестиуг.

шестиуг.

Шаг разбивки

s

мм

14

14

14

14

14

Внутренний диаметр корпуса

D

мм

207

207

207

207

207

Давление греющего пара

Рп

МПа

0,40

0,40

0,40

0,40

0,40

Давление нагреваемой воды

Р

МПа

1,8

1,8

1,8

1,8

1,8

Температура нагреваемой воды на входе

t'2

°С

70

70

70

70

70

Температура нагреваемой воды на выходе

t''2

°С

114,41

112,10

110,00

108,09

106,34

Расход греющего пара

G1

кг/с

0,1700

0,1813

0,1913

0,2003

0,2085

Расход нагреваемой воды

G2

кг/с

1,9045

2,1426

2,3806

2,6187

2,8567

Температура насыщения греющего пара

tн

оС

143,51

143,51

143,51

143,51

143,51

Энтальпия конденсата пара

h''1

кДж/кг

604,4

604,4

604,4

604,4

604,4

Энтальпия греющего пара

h'1

кДж/кг

2737,9

2737,9

2737,9

2737,9

2737,9

Средняя температура нагреваемой воды

t2

оС

92,21

91,05

90,00

89,04

88,17

Средняя теплоемкость нагреваемой воды

Ср2

Дж/(кг×K)

4203,01

4201,73

4200,59

4199,58

4198,67

Средняя плотность нагреваемой воды

r2

кг/м3

964,92

965,69

966,39

967,01

967,58

Коэфф-т кинематической вязкости нагреваемой воды

n2

м2

3,09E-07

3,12E-07

3,15E-07

3,17E-07

3,19E-07

Коэфф-т теплопроводности нагреваемой воды

l2

Вт/(м×К)

0,6751

0,6745

0,6739

0,6734

0,6729

Тепловая нагрузка аппарата

Q

кВт

355,51

379,02

400,00

418,84

435,84

      Тепловой расчет

Температурный напор

Dtср

°С

47,92

49,51

50,92

52,17

53,29

Температура стенки

tст

°С

117,15

115,29

113,57

111,98

110,50

Средняя температура пленки конденсата

tст.ср.

°С

117,86

117,28

116,76

116,28

115,84

Средняя плотность конденсата

rк

кг/м3

945,98

946,44

946,87

947,25

947,60

Коэфф-т кинематической вязкости конденсата пара

nк

м2

2,67E-07

2,68E-07

2,68E-07

2,69E-07

2,70E-07

Коэфф-т теплопроводности конденсата

lк

Вт/(м×К)

0,6849

0,6848

0,6847

0,6846

0,6845

Удельная теплота парообразования

rк

кДж/кг

2131,35

2131,35

2131,35

2131,35

2131,35

Число Прандтля для стенки

Prст

-

1,614

1,629

1,642

1,654

1,664

Скорость воды в трубках

w2

м/с

0,550

0,618

0,686

0,754

0,822

Число Рейнольдса

Re2

-

10666

11883

13084

14269

15442

Проверка применимости формулы Михеева

-

-

верно

верно

верно

верно

верно

Число Прандтля

Pr2

-

1,899

1,919

1,937

1,955

1,971

Число Нуссельта

Nu2

-

48,08

52,68

57,16

61,53

65,80

Коэффициент теплоотдачи по воде

a2

Вт/(м2×К)

5410,16

5921,98

6419,69

6904,90

7378,92

Активная длина трубок

L

м

1,069

1,069

1,069

1,069

1,069

Коэффициент теплоотдачи по пару

a1

Вт/(м2×К)

5084,96

4994,83

4917,84

4851,37

4793,47

Коэффициент теплопередачи

k

Вт/(м2×К)

2485,53

2564,74

2631,96

2689,73

2739,94

Поверхность теплообмена

F

м2

2,985

2,985

2,985

2,985

2,985

Уточненная высота трубки

Lут

м

1,069

1,069

1,069

1,069

1,069

Плотность теплового потока

q

Вт/м2

119111,0

126985,3

134015,7

140327,0

146021,9

Температура стенки снаружи трубок

tст1

°С

120,09

118,09

116,26

114,59

113,05

Температура стенки внутри трубок

tст2

°С

114,22

112,49

110,88

109,37

107,96

Уточненная температура стенки

tст '

°С

117,15

115,29

113,57

111,98

110,50

Разность температур

tст-tст'

°С

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

Отрезная длина трубок

Lотр

м

1,119

1,119

1,119

1,119

1,119

Таблица 2.2 Окончание

Невязка по площади

DF

-

0,000000

0,000000

0,000000

0,000000

0,000000

      Гидравлический расчет

Коэфф. местного сопр-я на вход в аппарат и поворот

y1

-

1,5

1,5

1,5

1,5

1,5

Коэфф. местного сопр-я на вход воды в трубки

y2

-

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

Коэфф. местного сопр-я на выход из трубок по прямой

y3

-

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

Коэфф. местного сопр-я на поворот потока на 180 град.

y4

-

2,5

2,5

2,5

2,5

2,5

Коэфф. местного сопр-я на поворот и выход из аппарата

y5

-

1,5

1,5

1,5

1,5

1,5

Сумма коэффициентов местных сопротивлений

Sy

-

4,50

4,50

4,50

4,50

4,50

Коэффициент трения

x

-

0,0311

0,0303

0,0296

0,0289

0,0284

Потеря давления на трение

DPтр

Па

846,14

1041,51

1254,35

1484,24

1730,82

Потеря давления на местные сопротивления

DPм

Па

655,93

829,50

1023,34

1237,43

1471,79

Общие потери давления в аппарате

DP

Па

1502,06

1871,01

2277,69

2721,67

3202,60

КПД насоса для перекачки нагреваемой воды

h

-

0,80

0,80

0,80

0,80

0,80

Электрический КПД насоса

hэ

-

0,97

0,97

0,97

0,97

0,97

Затраты мощности на перекачку нагреваемой воды

Nэ

 Вт

3,820

5,349

7,231

9,498

12,185

      Относительное изменение параметров

Относит-ое изменение нагрузки

Qотн

%

-11,12

-5,25

0,00

4,71

8,96

Относит-ое изменение температуры нагреваемой воды t

tотн

%

4,01

1,91

0,00

-1,74

-3,33

Относит-ое изменение расхода греющего пара

Gотн

%

-11,12

-5,25

0,00

4,71

8,96

Относит-ое изменение потери мощности

Nотн

%

-47,16

-26,02

0,00

31,36

68,52