Параметры греющего пара:
§ давление pп =1,5 МПа;
§ температура tп =198 °С;
§ энтальпия iп =2795 кДж/кг;
§ расход пара Dп=93,25 кг/с;
§ давление пара в собственно подогревателе p`п =1,38 МПа;
§ температура насыщения tнс.п. =194,4 °С;
§ энтальпия конденсата пара за собственно подогревателем
iнс.п.=827 кДж/кг;
§ энтальпия пара, поступающего в собственно подогреватель i′п =2795 кДж/кг;
§ температура пара t′п =194,4 °С.
Параметры питательной воды:
§ давление pп.в.=12 МПа;
§ температура на входе в охладитель конденсата tв =170,5 °С;
§ энтальпия воды на входе в охладитель конденсата iв =713,6 кДж/кг;
§ температура конденсата на выходе из охладителя tдр =175,5 °С;
энтальпия iдр=734,5 кДж/кг;
Расход воды в подогреватель определяется из уравнения теплового баланса при заданных параметрах:
Dп(i′п - iдр)ηп = Gпв (iсп - iв)
В охладитель конденсата поступает часть питательной воды с расходом 304,45 кг/с (15%∙Gп.в). Через собственно подогреватель проходит 2029,65 кг/с воды. Расход воды через пароохладитель принять равным 70% расхода пара, поступающего в подогреватель 0,00 кг/с.
Энтальпия воды на выходе из собственно подогревателя определяется при pп.в=1,38 МПа и температуре tс.п.= tнс.п. - υ=194,4-4,5=189,9 °С; когда значении υ =4,5 °С, тогда iс.п. =794,9 кДж/кг.
Расход пара в подогреватель
GПВ=  =(194,4-734,5)*0,99*93,25
| =2029,65 кг/с. | |
| (794,9-713,6) |
Используя полученный расход воды, определяют температуру на выходе из охладителя конденсата, на входе в собственно подогреватель и на выходе из охладителя пара. Из уравнения теплового баланса для охладителя конденсата (дренажа)
Имеем
 713,6+
| (827-734,5)*93,25*0,99 | =720 кДж/кг. | |
| 304,45 |
тогда tод =172,1 °С.
|
|
Энтальпия воды на входе в собственно подогреватель
 715,8+
| (720-713,6)*304,45*0,99 | =715 кДж/кг. | |
| 1725,20 |
тогда температура воды на входе в собственно подогреватель t′од = 172,8 °С.
Энтальпия воды на выходе из пароохладителя (при расходе
Gпо = 0,7D=0,00 кг/с):
 794,9+
| (2795-2795)*93,25*0,99 | =2795,0 кДж/кг. | |
| 0,00 |
тогда температура tпо=194,4 °С.
По балансу теплоты определяем тепловую нагрузку для охладителя конденсата:
93,25*(827-734,5)*0,99=8539 кВт;
собственно подогревателя:
93,25*(2795-827)*0,99=183516 кВт;
i′п - удельная энтальпия пара, поступающего в собственно подогреватель;
iнс.п. - удельная энтальпия конденсата пара за собственно подогревателем;
i др - удельная энтальпия дренажа;
Dп - расход пара в подогреватель;
Тепловой расчёт собственно подогревателя (СП)
Средний температурный напор для поверхностей нагрева отдельных элементов и подогревателя в целом определяется как среднелогарифмическая разность температур, т.е.
Здесь большие и меньшие температуры разности определяются в соответствии с графиком рисунка 1:
для собственно подогревателя
∆tб=tнс.п. - t′од = 194,4-172,8 =22 °С;
∆tм=tнс.п - tсп = 194,4-189,9= 4,5 °С.
Следовательно
 22-4,5
| =10,9,0C; | ||
| ln | |||
| 4,5 |
Для определения коэффициента теплоотдачи от стенок труб к воде необходимо установить режим движения ее. Скорость воды в трубах подогревателя принимается в пределах 1,3-1,8 м/с. Для скорости 1,5 м/с и соответствующих средней температуре воды:
 189,9+172,8
| =181,0C; | |
|
|
параметрах 
0,166*10-6 м2/с; 
66,36*10-2 Вт/(м*К); 
1,061;
число Рейнольдса равно:
 1,5*0,032
| =2,89*105; | |
| 0,166*10-6 |
Коэффициент теплоотдачи для этих условий определяется:
 0,023*66,36*10-2*(2,89)0,8(1,061)0,4
| =11415 Вт/(м2К); | |
| 0,032 |
Термическое сопротивление стенки труб:
Значение коэффициента b в формуле 
при
 194,4+181
| =188,0C; | |
равно b=6150. В соответствии с полученными значениями имеем:
принимая различные значения q, находим 
и строим зависимость 
(рис. 2).
q=20 кВт/м2 
∆t =6,01 °С;
Рис. 2 Графоаналитическое определение плотности теплового потока в зависимости от температурного напора
q=30 кВт/м2 ∆t =9,91 °С;
q=40 кВт/м2 ∆t =14,17 °С;
q=50 кВт/м2 ∆t =18,72 °С;
Из нее следует что при =10,11 
: q =30500 
.
Коэффициент теплопередачи в собственно подогревателе в этих условиях равен:
 30500
| =3016, Вт/(м2К); | |
| 10,11 |
Поверхность нагрева собственно подогревателя:
 183516
| =602, м2; | |
| 3016*10,11 |
Практически поверхность нагрева должна быть несколько выше за счет возможности загрязнения поверхности, коррозии и т.д. Принимаем 
604 м2.
При принятой скорости воды в трубах число спиралей собственно подогревателя
 2029,65*0,166*10-4
| =3486, шт.; | |
| 0,785*1,5*0,0242 |
Практически число спиралей принимается кратным произведению числа секций и числа рядов в каждой секции, т.е. 6 
12=72. Тогда N=3528 шт.
Длина каждой спирали в этом случае
 604
| =2, м; | |
| 3,1415*0,024*3528 |
В заключение теплового расчета собственно подогревателя рекомендуется уточнить температуру, при которой были определены физические параметры:
|
|
194,4-6,01=188,39,0C;
Отклонение от принятого значения 
=188 составляет 0,39 °С, что вполне допустимо.