Геометрические характеристики поверхности теплообмена ПВД-7

 

Результаты расчета геометрических характеристик поверхности теплообмена представлены в таблице 4.

 

Таблица 4 Геометрические характеристики поверхности теплообмена

Наименование и ед. изм.	Обозначение	Расчетная формула или способ определения	КП	ОП
Наружный диаметр трубы, м	dн	Принято	0,032	0,032
Внутренний диаметр трубы, м	dвн	Принято	0,022	0,022
Тип спиральной трубы	-	Принято nпл=2	Двухплоскостная
Внутренний диаметр спирали, м	Dвн	Принято	0,200	0,200
Шаг спирали, м	S	dн+0,004	0,036	0,036
Число витков спирали	nв	Принято	6	6
Наружный диаметр спирали, м	Dн	Dвн+(2nв-1)S	0,596	0,596
Длина спиральной трубы, м	lсп		15,0	15,0
Наружная поверхность спиральной трубы, м	Fн	πdнlсп	1,51	1,51
Внутренний диаметр кожуха, м(b=0,01м)	Dк	Dн+dн+2b	0,648	0,648
Число спиральных труб в зоне, шт	N	Из п.2.1.	276	60
Наружный диаметр коллекторов, м	dкол.н.	Принято	0,273	0,273
Внутренний диаметр коллекторов, м	dкол.вн.	Принято	0,189	0,189
Шаг отверстий в коллекторе, м	Sкол	Принято	0,072	0,072

 

Тепловой расчет ПВД-7

 

Расчет зоны КП

1. Средний логарифмический температурный напор

 

 

2. Средняя температура питательной воды

 

 

3. Удельный объем питательной воды ν_вд=0,0011635м³/кг;

– коэффициент динамической вязкости μ_вд=133,9·10^-6 Па·с;

– коэффициент теплопроводности питательной воды λ_вд=0,660 Вт/м·град;

– число Прандтля питательной воды Pr_вд=0,92.

4. Скорость питательной воды в трубах

 

 

w_вд > 2, значит нужно увеличить число труб в зоне до n_кп=336, тогда

 

 

5. Число Рейнольдса для питательной воды

 

 

6. Коэффициент теплоотдачи от стенки к питательной воде

 

 

7. Термическое сопротивление со стороны питательной воды

 

 

8. Температура стенки

 

 

9. Средняя температура конденсата

 

 

10. Температурный напор "пар-стенка"

 

11. При t_к=212,7°С коэффициент А равен 198,5.

12. Коэффициент теплоотдачи от греющей среды к стенке для верхнего ряда

 

 

13. Средний коэффициент теплоотдачи в пучке , здесь n=42 – число плоскостей спиралей по ходу пара. Число труб в зоне КП принято n_кп=336; число труб в ходе n_кп/4=336/4=84; число плоскостей 84/2=42 (для четырехколонного ПВД).

В итоге

 

 

14. Термическое сопротивление со стороны греющей среды

 

 

15. Коэффициент теплопередачи (R_ст=1,298·10^-4 м²·град/Вт)

 

 

16. Расчетная поверхность

 

 

Имеющаяся поверхность в зоне КП F_кп=n_кп·F_н=336·1,51=507м² близка к расчетной.

17. Температура стенки

 

 

что практически совпадает с принятым t_ст=209,9°С.

Расчёт зоны ОП

1. Средняя температура питательной воды

 

 

2. Теплофизические свойства воды при

 

 

3. Скорость питательной воды в трубах

 

 

4. Число Re для воды

 

5. Коэффициент теплоотдачи со стороны питательной воды

 

 

6. Термическое сопротивление со стороны питательной воды

 

 

7. Температурный напор

 

 

8. Средняя температура греющей среды

 

 

9. Тепловые свойства пара при

 

10. Скорость пара

 

 

11. Число Рейнольдса с греющей паровой стороны

 

 

12. Коэффициент теплоотдачи с паровой стороны

 

 

13. Термическое сопротивление

 

 

14. Коэффициент теплопередачи

 

 

15. Расчётная поверхность

 

 

16. Имеющаяся поверхность

 

 

Поверхности не хватает, увеличиваем n_оп с 60 до 120, тогда

 

- расчётная поверхность;

- поверхность, реализуемая в зоне ОП.

 

Итак, общее число спиральных труб подогревателя ПВД-7:

 

 

При шаге отверстий 0,072м общая высота одной колонны 17,2м, а при четырех колонной компоновке 4,32м, с учетом промежутков между зонами и необходимых дополнительных объемов высота возрастает до 5…5,5м, что приемлемо.

Общая поверхность теплообмена подогревателя:

 

 

По каталогу [1] выбираем наиболее приемлемый подогреватель высокого давления: ПВ-760-230-14.