Расчёт охладителя конденсата

 

Предварительно выбираем охладитель конденсата типа ПВ.

Тепловая нагрузка охладителя определяется по формуле

 

, (12.13)

 

Определяем средний температурный напор

 

, (12.14)

где ;

°C.

.

 

Температурный график:

 

Средняя температура конденсата

 

; (12.15)

°C.

 

Средняя температура воды в подогревателе

 

; (12.16)

°C.

 

Задаемся скоростью движения рабочих сред в трубном пространстве υ=1…2,5 м/с (чтобы было турбулентное движение) и определяем сечение fтр для прохода конденсата :

 

, (12.17)

 

где - плотность конденсата в трубках в зависимости от температуры конденсата.

Составляет: = 947,24 кг/м³;

- скорость движения воды в трубках принимаем: = 2,5 м/с.

 

м².

 

По данному fтр из [7] по ГОСТ 27590-88Е принимаем ближайшее fтр =0,0304 м² [13]

Выбираем водо-водяной подогреватель типа ПВ – 325 ^x 4 – 1,0 – РГ – 5 – У3 [13]. Характеристика которого представлена в таблице 12.2.

Таблица 12.2 – Технические характеристики пароводяного подогревателя ПВ-325х4-1,0-РГ-5-У3

Теплопризводительность, кВт	1209
Расход сетевой воды номинальный, кг/с (т/ч)	218,8
Площадь поверхности нагрева, м2	31,62
Площадь сечения для прохода сетевой воды , м2	0,0304
Площадь сечения межтрубного пространства , м2	0,348
Наружный диаметр корпуса , мм	325
Внутренний диаметр корпуса , мм	309
Число трубок z	134
Длина трубок, мм	4000
Внутренний диаметр трубок , мм	17
Наружный диаметр трубок,	19

Уточняем скорость движения воды в трубном пространстве:

 

;

 м/с.

 

Проверяем удовлетворение движения среды в трубках турбулентному течению

 

- коэффициент кинематической вязкости. м²/с Составляет  = 0.3875 ∙ 10^-6 м²/с при средней температуре воды tв=75.5 ⁰С.

 

Рассчитываем коэффициент теплоотдачи от конденсата к трубкам

 

.

 

Рассчитываем эквивалентный диаметр для межтрубного пространства:

 

 

Определяем скорость среды в межтрубном пространстве:

 

, где

 

- площадь сечения межтрубного пространства. Составляет: = 0,348 м²;

- плотность сетевой воды. Составляет: = 947,7 кг/м³.

 

м/с.

 

Проверяем критерий Reмтр для межтрубного пространства

 

 = 0,2743 ∙ 10^-6 м²/с при средней температуре конденсата tв=108.9 ⁰С.

Рассчитывают коэффициент теплоотдачи в межтрубном пространстве, Вт/(м²К):

 

.

 

Определяем коэффициент теплопередачи, Вт/(м²К):

 

,

 

где - коэффициент, учитывающий загрязнение трубок, принимается равным, = 0,8–0,95

Принимаем = 0,9.

- коэффициент эффективности теплообмена: для гладко трубных водоподогревателей с опорами в виде полок

 

.

 

Рассчитываем необходимую поверхность нагрева водоподогревателя:

,

 м².

 

Число секций NС, шт, определяется по формуле

 

,

 

где FС- площадь поверхности одной секции выбранного теплообменника, м². FС=31,62 м²

 

≈7 шт.

 

Действительная поверхность нагрева с учетом округления числа секций до целого числа FД, м², определяется по формуле

 

,

где – округленное число секций до целого числа, шт. =7 шт.

=221,34 м²

 

Потери давления для воды, проходящей в трубках ΔP, кПа, определяется по формуле

 

,

 

где – коэффициент, учитывающий накипеобразование, принимается равным

=2–3.Принимаем =3.

– коэффициент, учитывающий длину секции, для lС=4 м =7,5

– уточненная скорость воды в трубках, м/с

 

1324,6 кПа

 

Потери давления для воды, проходящей в межтрубном пространстве ΔP, кПа, определяется по формуле

 

,

 

где В– коэффициент зависящий от размеров секции. Определяется по таблице 4.4 [12]. В=20

– скорость воды в межтрубном пространстве, м/с

 

1,633 кПа