Параметр | Формула (источник) | Скорость теплоносителя (Na) | |||
w1 | w2 | w2 | |||
Средняя температура Na, tNaср, 0С | ![]() | 445,8 | 437,7 | 434,2 | |
Плотность Na, rNa, кг/м3 | [1, прил. IV] | 845,8 | |||
Динамическая вязкость Na, mNa, Па×с | [1, прил. IV] | 2,61×10-4 | 2,65×10-4 | 2,66×10-4 | |
Теплопроводность Na, lNa, Вт/м×К | [1, прил. IV] | 66,3 | 66,7 | 66,9 | |
Критерий Прандтля Na, PrNa | [1, прил. IV] | 0,00501 | 0,00505 | 0,00506 | |
Критерий Рейнольдса Na, Re | ![]() | 100731,2 | 184404,5 | 260614,9 | |
Критерий Нуссельта Na, NuNa | формула (2.1) | 14,60 | 18,14 | 21,17 | |
Коэффициент теплоотдачи от Na к стенке, a1, Вт/м2К | ![]() | 31040,0 | 41843,7 | 51846,7 | |
Теплопроводность стенки, lст, Вт/м×К | [1, прил. IX] | ||||
Средний логарифмический температурный напор, Dtл, 0С | ![]() | 108,3 | |||
Тепловой поток на участке с ухудшенным теплообменом, qух, Вт | по рис. 3 | ||||
Коэффициент теплоотдачи от стенки к пару, a2, Вт/м2К | ![]() | 2535,6 | 4648,8 | 6162,7 | |
Коэффициент теплопередачи от Na к пару, k, Вт/м2К | ![]() | 1938,4 | 3046,1 | 3692,2 | |
Площадь теплообмена участка с ухудшенным теплобменом, Fиспух, м2 | ![]() | 4,21 | 3,96 | 3,74 | |
Определение коэффициента теплоотдачи от стенки к пару на участке ухудшенного теплообмена производится графоаналитическим методом по номограмме рис. 6.8 [1, с. 108]. По нескольким значениям qпр определяются коэффициенты теплоотдачи a2расч по которым рассчитываются соответствующие им значения qрасч. Искомое значение qух соответствует равенству qпр = qрасч. Результаты вычислений представлены в табл. 5 и на рис. 3.
Таблица 5
Результаты вычисления aух и qрасч по номограмме рис. 6.8 [1]
(rw)в, кг×м2/с qпр, кВт/м2 | 448,99 | 897,97 | 1346,96 | |||
a2расч | qрасч | a2расч | qрасч | a2расч | qрасч | |
271,33 | 515,22 | |||||
232,32 | 474,90 | |||||
220,25 | 423,12 | |||||
194,75 | 371,33 | 495,90 | ||||
181,26 | 345,92 | 463,82 | ||||
174,31 | 323,00 | 430,88 | ||||
293,12 | 405,29 | |||||
277,10 | 385,56 | |||||
265,99 | 364,46 | |||||
242,63 | 332,36 |
Рис. 3. Графическое определение qух
Таблица 6
Пароперегревательный участок
Параметр | Формула (источник) | Скорость теплоносителя (Na) | ||||
w1 | w2 | w2 | ||||
Средняя температура Na, tNaср, 0С | ![]() | 491,3 | ||||
Плотность Na, rNa, кг/м3 | [1, прил. IV] | 831,3 | ||||
Динамическая вязкость Na, mNa, Па×с | [1, прил. IV] | 2,425 × 10-4 | ||||
Теплопроводность Na, lNa, Вт/м×К | [1, прил. IV] | 64,2 | ||||
Критерий Прандтля Na, PrNa | [1, прил. IV] | 0,00484 | ||||
Критерий Рейнольдса Na, Re | ![]() | 106911,1 | 198247,1 | 280969,5 | ||
Критерий Нуссельта Na, NuNa | формула (2.1) | 14,7 | 18,36 | 21,48 | ||
Коэффициент теплоотдачи от Na к стенке, a1, Вт/м2К | ![]() | 30258,7 | 40759,5 | 50470,4 | ||
Средняя температура пара, tпср, 0C | ![]() | 420,8 | ||||
Динамическая вязкость пара, mп, Па×с | [1, прил. I] | 2,72 × 10-5 | ||||
Теплопроводность пара, lп, Вт/м×К | [1, прил. I] | 0,0788 | ||||
Критерий Прандтля пара, Prп | [1, прил. I] | 1,21 | ||||
Критерий Рейнольдса, Reп | ![]() | 181575,3 | 363150,6 | 544725,9 | ||
Критерий Нуссельта, Nuп | ![]() | 400,03 | 696,48 | 963,35 | ||
Коэффициент теплоотдачи от стенки к пару, a2, Вт/м2К | ![]() | 2865,6 | 4989,4 | 6901,1 | ||
Теплопроводность стенки, lст, Вт/м×К | [1, прил. IX] | |||||
Средний логарифмический температурный напор, Dtл, 0С | ![]() | 52,2 | ||||
Коэффициент теплопередачи от Na к пару, k, Вт/м2К | ![]() | 1947,1 | 2804,7 | 3375,0 | ||
Площадь теплообмена пароперегревательного участка, Fпп, м2 | ![]() | 14,87 | 10,33 | 8,58 | ||
При расчете длины трубок ПГ и гидравлических сопротивлений принимается раздельное конструктивное оформление модуля испарителя и модуля пароперегревателя (рис. 4). Это обусловлено тем, что длина трубок ПГ в одномодульном исполнении превышает рекомендуемые размеры (12…14 м). При расчете площади учитывается 10 %-й запас.
Рис. 4. Конструктивная схема ПГ
Таблица 7
Площадь теплообмена и длина трубок модулей ПГ
Параметр | Формула (источник) | Скорость теплоносителя (Na) | ||
w1 | w2 | w2 | ||
Площадь теплообмена модуля испарителя, F’исп, м2 | ![]() | 13,70 | 10,78 | 9,46 |
Площадь теплообмена модуля пароперегревателя, F’пп, м2 | F’пп = 1,1 Fпп | 16,36 | 11,36 | 9,44 |
Суммарная площадь теплообмена ПГ, Fпг, м | Fпг = F’исп + F’пп | 30,06 | 22,14 | 18,90 |
Длина трубок модуля испарителя, lисп, м | ![]() | 6,33 | 9,97 | 13,13 |
Дина трубок модуля пароперегревателя, lпп, м | ![]() | 7,56 | 10,50 | 13,09 |
Суммарная длина трубок ПГ, lпг, м | lпг = lисп + lпп | 13,90 | 20,47 | 26,22 |
Гидравлический расчет
Таблица 8