Разработка алгоритма конструкторского и поверочного расчетов сетевого подогревателя вертикального типа с реализацией данных алгоритмов на ЭВМ, страница 8

Pr_ст=1,673 – число Прандтля  по температуре стенки t_ст.

Nu₂=0,021×12849^0,8×1,974^0,43×=56,79.

Откуда коэффициент теплоотдачи воды равен:

=Nu₂56,79=6367,65 Вт/(м^2.К), где      λ₂=0,6728 Вт/(м×К)  – коэффициент теплопроводности воды по t_ср2.

 

Тогда коэффициент теплопередачи составит:

k==2663,65 Вт/(м²×К),

Площадь поверхности теплообмена:

F== 2,985 м².

Уточняем высоту трубок:

 м.

Расхождение между заданной и полученной высотой теплообменной трубки составляет DL=0 м, поэтому дальнейшего уточнения не производим.

Плотность теплового потока:

q== Вт/м².

Уточняем температуру стенки:

t_ст1=t_Н-=135,63-=111,81 °С.

t_ст2=t_ср+=90+=106,94 °С.

= t_ст1 + t_ст2=(111,81+106,94)×0,5=109,38 °С.

Расхождение между заданной и полученной температурой стенки Δt_ст=0°С, поэтому дальнейшего уточнения не производим.

Отрезная длина трубок:

L_отр=L+2×0,025=1,069+2×0,025=1,119 м.

Расхождение между заданной и полученной площадью теплообмена ΔF=0, поэтому дальнейшего уточнения не производим.

2.4 Гидравлический расчет

Общие потери давления в аппарате:

ΔP= ΔP_тр+ΔP_м, где      ΔP_тр – потери давления на трение, Па,

ΔP_тр=,

ξ – коэффициент трения, вычисляемый для 3000Re100000 по формуле Блазиуса:

ξ==.

ΔP_тр=0,0297 Па.

ΔP_м – потери давления на местные сопротивления, Па,

ΔP_м=Σψ_i , где      Σψ_i=ψ₁ +(ψ₂+ψ₃)×z +(z-1)×ψ₄ +ψ₅ – сумма коэффициентов местных сопртивлений;

ψ₁=ψ₅=1,5 – удар и поворот во входной и выходной водяных камерах;

ψ₂=0,5 – вход воды в трубки с закругленными краями;

ψ₃=1 – выход по прямому направлению;

ψ₄=2,5 – поворот потока воды в водяной камере на 180°.

Σψ_i=1,5 +(0,5+1)×1 +(1-1)×2,5 +1,5=4,5.

ΔP_м= Па.

ΔP=1258,35+1021,96=2280,31 Па.

Затраты мощности на перекачку теплоносителя:

N_э=  Вт.

где      η_н=0,8 – КПД насоса для перекачки нагреваемой воды;

η_э=0,97 – электрический КПД насоса.

Аналогично рассматриваем изменения других входных параметров (температура и расход нагреваемой воды). Результаты данных расчетов для выбранного теплообменного аппарата сведены в таблицы 2.1, 2.2, 2.3.

Строим графики относительного изменения параметров:, , ,  (рисунки 2.1, 2.2, 2.3) отдельно для каждого из изменяемых параметров.

.

.

.

.

Таблица 2.1 Изменение давления греющего пара