Проект реконструкции ТЭЦ путем газотурбинной настройки (Конструкторский расчет газоводянного подогревателя), страница 2

5.2.14.  Определим состав газов идущих через ГВП:

-  трехатомные газы

                                         (5.14)

-  водяные пары

                                         (5.15)

-  азот

                                           (5.16)

-  воздух

                                           (5.17)

5.2.15.  Температура газов идущих через ГВП, ºС:

                               (5.18)

5.2.16.  Теплоемкость газов, :

,                    (5.19) где - теплоемкость трехатомных газов при температуре , ;

- теплоемкость водяных паров при температуре , ;

- теплоемкость азота при температуре , ;

- теплоемкость воздуха , .

5.2.17.  Определим по формуле (1.19) теплоемкость газов перед ступенью ГВП , .

5.2.18.  Зададимся первоначальной температурой газов на выходе из ступени ГВП , ºС.

5.2.19.  По формуле (1.19) найдем теплоемкость уходящих газов , .

5.2.20.  Температура газов на выходе из ступени ГВП, ºС:

,                                                 (5.20)

где  - теплоемкость газов, ;

 - весовой расход дымовых газов, кг/с.

5.2.21.  Если полученная температура газов на выходе из подогревателя отличается от заданной более чем на 3% (точность инженерных расчетов), то повторяем расчет с п. 1.2.18. При этом считаем, что температура газов равна полученной.

5.2.22.  Среднелогарифмический температурный напор противотока, ºС:

,                                           (5.21)

где  - конечная температура газов, ºС;

 - начальная температура газов, ºС.

5.2.23.  Средняя температура газов в ступени ГВП, ºС:

                                                     (5.22)

5.2.24.  По средней температуре газов в ступени ГВП определим критерий Прандтля для газов , коэффициент теплопроводности газов  и кинематический коэффициент вязкости дымовых газов .

5.2.25.  Конвективный коэффициент теплоотдачи от газа, :

,                         (5.23)

где  - критерий Прандтля для газов;

 - коэффициент, определяемый в зависимости от относительного шага  и значения ;

 - поправка на число рядов труб по ходу газов;

 - коэффициент теплопроводности газов, ;

 - скорость дымовых газов, м/с;

 - кинематический коэффициент вязкости дымовых газов, м²/с.

5.2.26.  Скорость газа в ступени ГВП, м/с:

,                                            (5.24)

где  - средняя температура дымовых газов, ºС;

 - площадь живого сечения для прохода газов, м².

5.2.27.  Определим поправка на число рядов труб по ходу газов:

При  и                                                (5.25а)

При  и                                                 (5.25б)

При                                              

5.2.28.  Относительные шаги труб:

-  относительный поперечный шаг

                                                      (5.26а)

-  относительный продольный шаг

                                                     (5.26б)

-  относительный диагональный шаг

                                               (5.26в)

5.2.29.  Коэффициент :

                                             (5.27)

5.2.30.  Определим коэффициент :

При  и всех                                                     (5.28а)

При  и                                                      (5.28б)

При  и                                                      (5.28в)

5.2.31.  Коэффициент теплоотдачи, отнесенный к наружной поверхности гладкой несущей трубы, :

,                                  (5.29)

где  - конвективный коэффициент теплоотдачи от газа, ;

 - конвективный коэффициент теплоотдачи к воде, ;

d_Н - наружный диаметр труб, м;

d_ВН - внутренний диаметр труб, м;

 - коэффициент теплопроводности легированной стали, .

5.2.32.  Площадь поверхности нагрева, м²:

                                                         (5.30)

5.3.  Конструктивный расчет ступеней ГВП

5.3.1.  Расчет 1 ступени ГВП

а)  Исходные данные для конструкторского расчета 1-ой ступени газоводянного подогревателя представлены в табл. 5.1.

Таблица 5.1

Исходные данные для расчета 1 ступени ГВП