Промышленность \ Моделирование, алгоритмизация и оптимизация систем и элементов ТЭЦ

Разработка алгоритма конструкторского и поверочного расчетов сетевого подогревателя вертикального типа с реализацией данных алгоритмов на ЭВМ, страница 5

Параметры	Обоз-начение	Размерность	Результат
Параметры	Обоз-начение	Размерность	1	2	3	4	5	6
Тепловая нагрузка аппарата	Q	кВт	400	400	400	400	400	400
Давление греющего пара	Р_П	МПа	0,4	0,4	0,4	0,4	0,4	0,4
Давление нагреваемой воды	Р	МПа	1,8	1,8	1,8	1,8	1,8	1,8
Температура насыщения греющего пара	t_Н	°С	143,51	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	604,4
Энтальпия греющего пара	h''₁	кДж/кг	2737,9	2737,9	2737,9	2737,9	2737,9	2737,9
Температура нагреваемой воды на входе	t'₂	°С	70	70	70	70	70	70
Температура нагреваемой воды на выходе	t''₂	°С	110	110	110	110	110	110
Средняя температура нагреваемой воды	t₂	°С	90	90	90	90	90	90
Средняя теплоемкость нагреваемой воды	С_р2	Дж/(кг×K)	4200,59	4200,59	4200,59	4200,59	4200,59	4200,59
Средняя плотность нагреваемой воды	r₂	кг/м³	966,39	966,39	966,39	966,39	966,39	966,39
Коэффициент кинематической вязкости нагреваемой воды	n₂	м²/с	3,15E-07	3,15E-07	3,15E-07	3,15E-07	3,15E-07	3,15E-07
Коэффициент теплопроводности нагреваемой воды	l₂	Вт/(м×К)	0,6739	0,6739	0,6739	0,6739	0,6739	0,6739
Расход греющего пара	G₁	кг/с	0,191	0,191	0,191	0,191	0,191	0,191
Расход нагреваемой воды	G₂	кг/с	2,381	2,381	2,381	2,381	2,381	2,381
Конструктивный расчет
Общее количество шестиугольников	а	-	6	6	5	5	4	4
Наружный диаметр трубок	d_н	мм	8	11	12	14	15	16
Толщина стенки трубки	d	мм	1	1	1	1	1	1
Внутренний диаметр трубок	d_вн	мм	6	9	10	12	13	14
Материал теплообменной трубки	-	-	Сталь 10	Сталь 10	Сталь 10	Сталь 10	Сталь 10	Сталь 10
Коэффициент теплопроводности материала трубок	l_ст	Вт/(м×К)	48	48	48	48	48	48
Общее количество трубок	m	шт.	127	127	91	91	61	61
Число ходов	z	шт.	1	2	2	2	2	2
Число трубок в одном ходу	n	шт.	127	64	46	46	31	31
Уточненное число трубок в аппарате	m_ут	шт.	127	128	92	92	62	62
Площадь поперечного сечения одного хода	f	м²	0,00359	0,00407	0,00361	0,00520	0,00411	0,00477
Тип разбивки	-	-	шестиуг.	шестиуг.	шестиуг.	шестиуг.	шестиуг.	шестиуг.
Шаг разбивки	s	мм	14	17	18	20	21	22
Диаметр по центрам наружного ряда трубок	D_тр	мм	180	220	197	219	189	198
Принятый внутренний диаметр корпуса из стандартного ряда	D	мм	207	261	207	261	207	207
Масса одного погонного метра трубы	m₁	кг/м	0,172	0,245	0,270	0,319	0,343	0,368
Тепловой расчет
Температурный напор (среднелогарифмический)	Dt_ср	°С	50,92	50,92	50,92	50,92	50,92	50,92
Температура стенки	t_ст	°С	113,57	117,10	115,31	119,82	116,56	118,41
Средняя температура пленки конденсата	t_ст.ср.	°С	116,76	116,76	116,76	116,76	116,76	116,76
Средняя плотность конденсата	r_к	кг/м³	946,87	946,87	946,87	946,87	946,87	946,87
Коэффициент кинематической вязкости конденсата пара	n_к	м²/с	2,69E-07	2,69E-07	2,69E-07	2,69E-07	2,69E-07	2,69E-07
Коэффициент теплопроводности конденсата	l_к	Вт/(м×К)	0,6847	0,6847	0,6847	0,6847	0,6847	0,6847
Удельная теплота парообразования	r_К	кДж/кг	2131,35	2131,35	2131,35	2131,35	2131,35	2131,35
Число Прандтля для стенки	Pr_ст	-	1,642	1,615	1,629	1,591	1,619	1,604
Скорость воды в трубках	w₂	м/с	0,686	0,605	0,682	0,474	0,599	0,516
Число Рейнольдса	Re₂	-	13084	17309	21673	18061	24739	22972
Проверка применимости формулы Михеева	-	-	верно	верно	верно	верно	верно	верно
Число Прандтля	Pr₂	-	1,937	1,937	1,937	1,937	1,937	1,937
Число Нуссельта	Nu₂	-	57,16	71,80	85,76	74,56	95,48	90,20
Коэффициент теплоотдачи по воде	a₂	Вт/(м²×К)	6419,69	5376,20	5779,66	4187,02	4949,70	4341,85
Активная длина трубок	L	м	1,069	0,757	0,961	0,930	1,233	1,216
Коэффициент теплоотдачи по пару	a₁	Вт/(м²×К)	4917,84	5530,81	5126,59	5398,70	4871,36	4976,77
Коэффициент теплопередачи	k	Вт/(м²×К)	2631,96	2579,69	2571,25	2247,71	2335,64	2211,98
Поверхность теплообмена	F	м²	2,985	3,045	3,055	3,495	3,363	3,551

Таблица 1.1 Окончание
Уточненная высота трубки	Lут	м	1,069	0,757	0,961	0,930	1,233	1,216
Плотность теплового потока	q	Вт/м²	134015,7	131354,4	130924,8	114450,6	118927,9	112631,2
Температура стенки снаружи трубок	t_ст1	°С	116,26	119,76	117,97	122,31	119,10	120,88
Температура стенки внутри трубок	t_ст2	°С	110,88	114,43	112,65	117,33	114,03	115,94
Уточненная температура стенки	t_ст'	°С	113,57	117,10	115,31	119,82	116,56	118,41
Разность температур	t_ст-t_ст'	°С	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00
Конструктивность аппарата	L/D	-	5,16	2,90	4,64	3,56	5,96	5,87
Проверка конструктивности аппарата	-	-	верно	верно	верно	верно	верно	верно
Толщина трубной решетки	S	мм	20	20	20	20	20	20
Толщина стенки обечайки	d_об	мм	8	8	8	8	8	8
Отрезная длина трубок	L_отр	м	1,119	0,807	1,011	0,980	1,283	1,266
Масса теплообменной поверхности	M_п	кг	24,37	25,32	25,07	28,73	27,30	28,84
Металлоемкость аппарата	M	кг	59,17	71,04	58,48	77,26	64,23	65,54
Гидравлический расчет
Коэфф. местного сопр-я на вход в аппарат и поворот	y1	-	1,5	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	0,5
Коэфф. местного сопр-я на выход из трубок по прямой	y3	-	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
Коэфф. местного сопр-я на поворот потока на 180 градусов	y4	-	2,5	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	1,5
Сумма коэффициентов местных сопротивлений	Sy	-	4,50	8,50	8,50	8,50	8,50	8,50
Коэффициент трения	x	-	0,0296	0,0276	0,0261	0,0273	0,0252	0,0257
Потеря давления на трение	DP_тр	Па	1254,35	875,33	1184,47	483,03	862,71	598,27
Потеря давления на местные сопротивления	DP_м	Па	1023,34	1503,51	1909,51	920,87	1472,11	1094,46
Общие потери давления в аппарате	DP	Па	2277,69	2378,84	3093,97	1403,90	2334,82	1692,73
КПД насоса для перекачки нагреваемой воды	h_н	-	0,80	0,80	0,80	0,80	0,80	0,80
Электрический КПД насоса	h_э	-	0,97	0,97	0,97	0,97	0,97	0,97
Затраты мощности на перекачку нагреваемой воды	N_э	Вт	7,231	7,552	9,822	4,457	7,412	5,374
Расчет затрат
Стоимость 1 кг труб	С	руб./кг	100	100	100	100	100	100
Капитальные затраты	К	тыс. руб.	5,917	7,104	5,848	7,726	6,423	6,554
Время работы установки за год	tг	дни	320	320	320	320	320	320
Срок эксплуатации аппарата	tэ	лет	6	6	6	6	6	6
Время эксплуатации аппарата	t	ч	46080	46080	46080	46080	46080	46080
Стоимость 1 кВт×ч электроэнергии	C_{1 кВт}_×_ч	руб.	1,70	1,70	1,70	1,70	1,70	1,70
Эксплутационные издержки	И_э	тыс. руб.	0,566	0,592	0,769	0,349	0,581	0,421
Суммарные затраты	З	тыс. руб.	6,484	7,696	6,618	8,075	7,004	6,975

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Скачать файл