«горячему»

Курсовая работа.Вариант 3 Параметры Параметры с индексом с индексом «1» относятся к «горячему» теплоносителю «2» относятся к «холодному» теплоносителю №п/п Q M1 W1 t'1 t"l На входе сухой насыщ. пар, Рн М2 W2 t'2 t"2  1нак  2нак  сажи кВт кг/с м/с °С °C МПа кг/с м/с °С °C мм мм мм Пароперегреватель 3 - 2,9 8,0 920 510 2,0 - 11 - 420 0,.5 ^ Основные обозначения:Q – тепловая мощность теплообменника, Вт;К – коэффициент теплопередачи, Вт/(м2К); – коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2К);а – температуропроводность, м2/с; – теплопроводность, Вт/(м*К); – кинематическая вязкость, м2/с; – плотность теплоносителя, кг/м3;М – массовый расход теплоносителя, кг/с;W – скорость движения теплоносителя, м/с;r – теплота фазового перхода, Дж/кг;h – энтальпия, Дж/кг;с – удельная теплоемкость, Дж/(кг*К);t, t – температуры теплоносителя на входе в теплообменник и выходе из него;F – поверхность теплообмена, м2; – толщина стенки, м;l – длина трубы, м;lопр – определяющй размер, м;s – шаг труб, м;f – площадь сечения для прохода теплоносителя, м2;g – ускорение свободного падения, м/с2; – степень черноты;А – поглощательная способность; – температурный коэффициент обьемного расширения, 1/К; – число Нуссельта; – число Рейнольдса; – число Прандтля; – число Грасгофа;Индексы:с – стенка;г – газ;п – пар;ж – жидкость;н – насыщение;р – ребро;1 – первичный (горячий) тпелоноситель;2 – вторичный (холодный) тпелоноситель.^ На входе сухой насыщенный пар при Р = 2 МПа:210 Сс'2р = 3,216 кДж/кгКi'2 = 2797,2 кДж/кг'2 = 1,74*10-5 м2/сv'2 = 0,09957 м3/кгРr'2 = 1,415s'2 = 6,337 кДж/кгК^ На выходе перегретый пар при Р = 2 МПа:420 Сi''2 = 3304,85 кДж/кгv''2 = 0,22307 м3/кгs''2 = 7,368 кДж/кгК^ На входе дымовые газы:920 Сс'1р = 1,2932 кДж/кгК'1 = 178,86*10-6 м2/с'1 = 0,2958 кг/м3'1 = 11,07*10-2 Вт/мКРr'1 = 0,578^ Вычисление среднего температурного напораСреднелогарифмический температурный напор:^ Вычисление коэффициента теплопередачи Так как труба тонкостенная , то с достаточной точностью может быть использована расчетная формула для плоской однослойной стенки:,где 1 – коэффициент теплоотдачи от горячего газа к стенкам трубок пароперегревателя, Вт/(м2К);2 – коэффициент теплоотдачи от стенок трубок пароперегревателя к пару, Вт/(м2К);i – толщина стенки трубки или слоя сажи, м;i – теплопроводность стенки трубки или слоя сажи, Вт/(м*К).^ Определение коэффициентов теплоотдачи дымовых газов.Физические свойства дымовых газов при средней температуре дымовых газов с'1р = 1,2428 кДж/кгК'1 = 115,055*10-6 м2/с'1 = 0,358 кг/м3'1 = 8,402*10-2 Вт/мКРr'1 = 0,6085Количество тепла отдаваемого дымовыми газамиЧисло Рейнольдса для потока газов Найдем число Нуссельта и коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к стенкам труб. В связи с тем, что число рядов труб вдоль потока неизвестно, расчет ведем для третьего ряда труб. При коридорном расположении для чистых труб по формуле:где Учитываем результат загрязнения поверхности нагрева некоторым снижением коэффициента теплоотдачи: Определяем коэффициент теплоотдачи излучением от потока газов к стенкам труб. Средняя длина пути луча:Произведение средней длины пути луча на парциальное давление двуокиси углерода и водяных паров:Степень черноты дымовых газов при средней температуре газов находим по графикам:Эффективная степень черноты оболочки газового объема вычисляются, исходя из известной степени черноты поверхности труб ()Для расчета поглощательной способности газов при температуре поверхности труб принимаем . При этой температуре с помощью тех же графиков находим :Плотность теплового потока, обусловленная излучением,Коэффициент теплоотдачи л, обусловленный излучением, .Суммарный коэффициент теплоотдачи от дымовых газов к стенкам труб.^ Определение коэффициента теплоотдачи пара.Физические свойства пара при среднеарифметической температуре 2 = 21,233*10-6 Па*с2 = 7,72 кг/м32 = 4,715*10-2 Вт/мКРr2 = 1,005Количество воспринимаемого паром тепла: – производительность котла.Число Рейнольдса для потока параЧисло Нуссельта и коэффициент теплоотдачи от стенки к пару:^ Определение коэффициента теплопередачи и параметров пароперегревателя.Коэффициент теплопередачиИз уравнения теплопередачи Число змеевиков Длина каждого змеевика Определим необходимую чистую площадь сечения для прохождения дымовых газов:Принимаем для прохождения дымовых газов n + 1 = 56 + 1 = 57 промежутков шириной s3 = s2 – dн = 3 dн – dн = 2 dн = 2*32=64мм. Высота промежутка: а = fгазов/(57*s3)= 1,013/(0,064*57) = 0,28м. Площадь сечения канала пароперегревателя ( с учетом необходимой площади для прохождения дымовых газов и необходимого количества змеевиков):где, а – высота канала пароперегревателя. В нашем случае а = 0,28м.b – минимальная ширина канала пароперегревателя.Габаритная длина пароперегревателя L = (l/a)s2 = (13.92/0.28)*3*0.032 = 4.77 м.