- •Принципиальная схема установки
- •Исходные данные
- •По теплообменнику:
- •По парогенерирующему пучку:
- •Расчет и компоновка парожидкостного кожухотрубчатого теплообменника
- •Компоновка поверхности нагрева теплообменника
- •Графики изменения температур теплоносителей
- •Заключение
- •Список использованной литературы
Компоновка поверхности нагрева теплообменника
Как указано в исходных данных трубки в трубной решетке размещаются по вершинам равносторонних треугольников, сторона которых , при этом .
Поскольку , а наружный диаметр трубки , то продольный и поперечный шаги соответственно равны:
и
.
Рассчитаем диаметр кожуха теплообменника :
;
где - число шагов между трубками ряда, расположенного по одной из главных осей в сечении пучка, , где - число ходов.
м.
По рекомендациям [6, стр. 28] принимаем кольцевой зазор между крайними трубками и корпусом 6 мм.
Проверяем условие , следовательно, проверяем двухходовой теплообменник. При изменении числа ходов теплообменника рассчитанные ранее величины не изменяются, поскольку не изменяется скорость и количество греющего пара. Число трубок в каждом ходе .
м;
м;
.
Выбираем четырехходовой теплообменник с длиной трубок между трубными досками:
м;
м;
После компоновки теплообменника выбираем м.
;
Из этого следует, что следует теплообменную установку проектировать из нескольких последовательно включенных по нагреваемому теплоносителю теплообменников.
Количество последовательно включенных теплообменников:
,
где - высота трубок (задались ранее).
Принимаем .
Отсюда длину трубок в одном теплообменнике принимаем:
В теплообменной установке, состоящей из шести последовательно включенных теплообменников, нагреваемой теплоноситель в количестве движется последовательно по всем ходам каждого из теплообменников, а греющий пар в каждый из теплообменников подается в количестве:
, кг/с,
где - количество последовательно включенных теплообменников в установке:
, кг/с.
Расчет и компоновка парогенерирующего пучка труб
1 Количество пара с параметрами , , которое должно быть получено в парогенерирующем пучке, вычислено ранее из теплового баланса теплообменника. Такое же количество конденсата поступает из теплообменника во входной коллектор :
.
2 Количество теплоты, которое должно быть затрачено в парогенерирующем пучке для получения пара с параметрами , , если пренебречь теплопотерями в окружающую среду, должно соответствовать количеству теплоты, необходимой для нагревания теплоносителя от до , т.е. в соответствии уравнением теплового баланса:
,
следовательно,
.
3 Количество трубок включенных во входной коллектор, с учетом , и :
.
Количество трубок - это количество змеевиков, параллельно присоединенных между выходным и входным коллекторами:
.
Изображенный парогенерирующий пучок П представляет ряд змеевиков, параллельно присоединенных к входному и выходному коллекторам и . В нашем случае трубки парогенерирующего пучка расположены в коридорном порядке и количество змеевиков .
4 Дальнейшая задача состоит в расчете поверхности нагрева парогенерирующего пучка с помощью уравнения теплопередачи:
,
где .
Как следует из уравнения теплопередачи теплообменника, определению поверхности нагрева должны предшествовать вычисления среднего температурного напора и коэффициента теплопередачи .
Расчет среднего температурного напора в парогенерирующем пучке проводится исходя из температурных графиков теплоносителей.