2.2 Уточнённый расчёт

2.2.1 Распределяем полезный перепад температур по корпусам из условия равных площадей поверхности нагрева

;

2.2.2 Составляем температурный режим

t₁ = 142,9 ˚C

t_кип1 = t_1­­ – Δt_пол1 = 142,9 – 16,2 = 126,7 ˚C;

t́_1­ =_­ t_кип1 - Δ₁ - Δ́₁ = 126,7 – 2,9 – 1,6 = 122,2 ˚С;

t₂ = _­­ t́_1­ - Δ˝₁ = 122,2 – 1 = 121,2 ˚С;

t_кип2 = t₂ – Δt_пол2 = 121,2 – 16,7 = 104,5 ˚C;

t́_2­ =_­ t_кип2 – Δ₂ – Δ́₂ = 104,5 – 7,1 - 5 = 92,4 ˚С;

t₃ = _­­ t́₂ - Δ˝₂ = 92,4 – 1 = 91,4 ˚С;

t_кип3 = t₃ – Δt_пол3 = 91,4 – 10,8 = 80,6 ˚C;

t́_{3 ­} =_­ t_кип3 – Δ₃ – Δ́₃ = 80,6 – 0,7 - 5 = 74,9 ˚С;

t₄ = _­­ t́₃ - Δ˝₃ = 74,9 – 1 = 73,9 ˚С;

t_кип4 = t₄ – Δt_пол4 = 73,9 – 13,2 = 60,7 ˚C;

t́_{4 ­} =_­ t_кип4 – Δ₄ – Δ́₄ = 60,7 – 0,9 - 5 = 54,8 ˚С;

t_б.к. = _­­ t́₄ - Δ˝₄ = 54,8 – 1 = 53,8 ˚С.

2.2.3 Определяем расход греющего пара и количество выпаренной вла­ги по корпусам, применяя метод Тищенко

W_i = D_iα_i + G_вхiβ_i­

Для расчета коэффициентов α_i и β_i­ заполняем таблицу.

Таблица 3 - Необходимые данные для расчёта

№ корпуса	ri·10-3, Дж/кг	ŕi·10-3, Дж/кг	αi	Cвх i­·10-3, Дж/(кг·К)	tвх i, ˚C	tкип i, ˚C	β i
I	2136	2201	0,970	3,662	60,6	126,7	-0,1100
II	2204	2279	0,967	3,455	125,8	104,5	0,0323
III	2282	2321	0,983	3,823	70	80,6	-0,0175
IV	2324	2369	0,981	3,765	75,8	60,7	0,0240

Следовательно

W ₁ = D · α₁+ (G_н – W₃ – W₄) · β₁;

W₂ = W₁ · α₂ + (G_н - W₁ – W₃ – W₄) · β₂;

W_З = W₂ · α₃+ G_н · β₃;

W₄ = W₃ · α₄ + (G_н – W₃) · β₄

W₁ + W₂ + W_З + W₄ = ∑ W;

W ₁ = D · 0,970 + (23,61 – W₃ – W₄) · (-0,1100);

W₂ = W₁ · 0,967 + (23,61 - W₁ – W₃ – W₄) ·0,0323;

W_З = W₂ · 0,983 + 23,61 · (-0,0175);

W₄ = W₃ · 0,981 + (23,61 – W₃) · 0,0240

W₁ + W₂ + W_З + W₄ = 17,71;

0 ,970D - W₁ + 0,1100 W₃ + 0,1100 W₄ = 2,5971

0,9347 W₁ - W₂ - 0,0323 W₃ - 0,0323 W₄ = -0,7626

0,9830 W₂ - W_З = 0,4131

0,9570 W₃ - W₄ = - 0,5666

W₁ + W₂ + W_З + W₄ = 17,71;

Решая эту систему уравнений, определяем D, W₁, W₂, W₃, W₄. Для расчёта ЭВМ составляем матрицу.

Таблица 4 - Расчётная матрица

№	D	W1	W2	WЗ	W4	const
I	0,970	-1	0	0,1100	0,1100	2,5971
II	0	0,9347	-1	-0,0323	-0,0323	-0,7626
III	0	0	0,9830	-1	0	0,4131
IV	0	0	0	0,9570	-1	-0,5666
	0	1	1	1	1	17,71

В результате расчетов получаем:

Расход свежего пара: D = 6,26 кг/с;

Расход вторичного пара:

W₁ = 4,43 кг/с;

W₂= 4,62 кг/с;

W_З = 4,13 кг/с;

W₄ = 4,52 кг/с.

2.2.4 Определяем тепловые нагрузки корпусов по приходу теплоты

Q₁ = D ∙ r₁ = 6,26 · 2136∙ 10³ = 13371 кВт;

Q₂ = W₁ · r₂ = 4,43 · 2204 ∙ 10³ = 9764 кВт;

Q₃ = W₂ · r₃ = 4,62 · 2282 ∙ 10³ = 10543 кВт;

Q₄ = W₃ · r₄ = 4,13 · 2324 ∙ 10³ = 9598 кВт.

2.2.5 Рассчитываем площадь поверхности теплопередачи для каждого корпуса

Примем _i = 0,7.

Тогда:

Так как σ превышает 10 %, то повторяем уточненный расчёт.

2.2.6 Распределяем полезный перепад температур по корпусам из условия равных площадей поверхности нагрева

;

2.2.7 Составляем температурный режим

t₁ = 142,9 ˚C

t_кип1 = t_1­­ – Δt_пол1 = 142,9 – 14,7 = 128,2 ˚C;

t́_1­ =_­ t_кип1 - Δ₁ - Δ́₁ = 128,2 – 2,9 – 1,6 = 123,7 ˚С;

t₂ = _­­ t́_1­ - Δ˝₁ = 123,7 – 1 = 122,7 ˚С;

t_кип2 = t₂ – Δt_пол2 = 122,7 – 18,5 = 104,2 ˚C;

t́_2­ =_­ t_кип2 – Δ₂ – Δ́₂ = 104,2 – 7,1 - 5 = 92,1 ˚С;

t₃ = _­­ t́₂ - Δ˝₂ = 92,1 – 1 = 91,1 ˚С;

t_кип3 = t₃ – Δt_пол3 = 91,1 – 11,2 = 79,9 ˚C;

t́_{3 ­} =_­ t_кип3 – Δ₃ – Δ́₃ = 79,9 – 0,7 - 5 = 74,2 ˚С;

t₄ = _­­ t́₃ - Δ˝₃ = 74,2 – 1 = 73,2 ˚С;

t_кип4 = t₄ – Δt_пол4 = 73,2 – 12,6 = 60,6 ˚C;

t́_{4 ­} =_­ t_кип4 – Δ₄ – Δ́₄ = 60,6 – 0,9 - 5 = 54,7 ˚С;

t_б.к. = _­­ t́₄ - Δ˝₄ = 54,7 – 1 = 53,7 ˚С.