Расчет подогревателей типа «труба в трубе»

Параметр	Подогрева-тель основного резервуара	Подогрева-тель перед форсунками
Тепловой расчет
Начальная температура tп', º С
Конечная температура tп" , º С
Средняя температура мазута в подогревателе tср, º С
Температура окружающей среды подогреватель t0, º С
Средняя теплоемкость мазута в подогревателе cср, Дж/(кг× º С)
Расход мазута через подогреватель Gм, кг/с
Тепловой поток на нагрев мазута Qн, Вт
Температура изоляции подогревателя tиз, º С
Температура насыщения пара tп, º С
Коэффициент теплопередачи через стенку подогревателя в окружающую среду kиз, Вт/(м2·º С)
Площадь изоляции Fиз, м2
Тепловой поток на компенсацию тепловых потерь Qп, Вт/(м2·º С)
Мощность подогревателя Q, Вт
Диаметр корпуса D´ S, мм
Диаметр внутренней трубы d´ s, мм
Длина рабочей части трубки L, м
Плотность мазута в подогревателе ρ ср при tср, кг/м3
Расчетная площадь поперечного сечения трубок fтррасч, м2
Площадь поперечного сечения трубок fтр, м2
Расчетное число параллельно установленных секций m
Принятое число параллельно установленных секций m
Площадь межтрубного пространства fм.т., м2
Плотность пара ρ п, кг/м3
Скрытая теплота парообразования r, кДж/кг
Коэффициент теплоусвоения ε
Расход пара Dп, кг/с
Скорость пара в подогревателе wп, м/с
Коэффициент теплоотдачи от пара к стенке k1, Вт/(м2× º С)
Коэффициент теплопроводности мазута λ срм при tср, Вт/(м× º С)
Коэффициент температуропроводности a, м2/с
Вязкость мазута ν срм при tср, м2/с
Критерий Pe
Критерий Nu
Коэффициент теплоотдачи от стенки к мазуту k2, Вт/(м2× º С)
Коэффициент теплопроводности стали kст, Вт/(м× º С)
Коэффициент теплопередачи k, Вт/(м2× º С)
Средний логарифмический температурный напор Δ tср, º С
Плотность теплового потока q, Вт/м2
Расчетная площадь поверхности нагрева Fнрасч, м2
Фактическая площадь нагрева одной секции Fн1, м2
Расчетное число последовательно установленных секций n
Принятое к установке число последовательно включенных секций n
Фактическая площадь теплообмена подогревателя Fн, м2
Невязка η, %
Гидродинамический расчет
Критерий Reм
Критерий Prж2 при средних параметрах мазута в подогревателе
Температура стенки со стороны пара tст1, 0С
Температура мазута в пристенном слое tст2, 0С
Вязкость мазута ν при tст2, м2/с
Коэффициент теплопроводности λ при tст2, Вт/(м·º С)
Теплоемкость c при tст2, Дж/(кг·º С)
Плотность ρ при tст2, кг/м3
Коэффициент температуропроводности a при tст2, м2/с
Критерий Prст2 при параметрах мазута в пристенном слое
Коэффициент гидравлического трения λ тр
Путевые потери Δ Plм, Па
Суммарный коэффициент местных потерь Σ zм
Местные потери давления Δ Pместм, Па
Суммарные потери давления в подогревателе Δ Pм, Па

 

Приложение 3

Расчет погружных парозмеевиковых подогревателей

 

Параметр	Приемная емкость	Расходная емкость
Емкость резервуара Vрез, м3
Температура на входе в резервуар t', 0С
Температура на выходе из резервуара t", 0С
Средняя температура мазута в резервуаре tср, 0С
Плотность мазута данной марки при 20 º С ρ 20, кг/м3
Средняя плотность мазута в резервуаре ρ ср, кг/м3
Масса мазута в резервуаре Mрасх, т
Норма поверхности нагрева f, м2/т
Площадь нагрева Fн, м2
Наружный диаметр трубы змеевика d, мм
Длина змеевика L, м
Удельный расход пара g, кг/(м2·ч)
Расход пара Dп, кг/с

 

 

Приложение 4

Расчет паропровод-спутников

В настоящее время для подогрева мазутопроводов и арматуры применяется главным образом пар. Это обусловливается относительной простотой получения пара с необходимыми параметрами на ТЭС или в котельной. Для подогрева мазутопроводов используются паровые спутники. Паровой спутник представляет собой паропровод, расположенный параллельно обогреваемому мазутопроводу и приваренный по всей длине. Снаружи мазутопровод и паровой спутник покрываются общим теплоизоляционным слоем. Принципиальная схема парового спутника с мазутопроводом представлена на рисунке П4.1.

Рисунок П4.1. Принципиальная схема парового спутника с мазутопроводом

Мазутопровод; 2 - паропровод; 3 – теплоизоляция; 4 – листовая сталь

В качестве исходных данных для расчета используются диаметр мазутопровода, расход мазута, температура транспортируемого мазута, параметры пара, толщина изоляции. Рекомендуемые диаметры паровых спутников приведены в таблице П4.1.

Задается температура воздуха под кожухом t_в.к, °С, принимаемая в первом при­ближении равной:

, °С

Определяется удельное количество теплоты q, отдаваемое паровыми спутниками в воздух под кожухом по следующей методике. Задается значение температуры стенки парового спутника:

, °С

Таблица П4.1 – Диаметр паровых спутников в зависимости от их числа и диаметра мазутопровода

Диаметр мазуто-провода, м	Число паропро-водов	Диаметр паропровода, м		Диаметр мазуто-провода, м	Число паропро-водов	Диаметр паропровода, м
0, 0508		0, 0127		0, 2032		0, 0254
0, 0635		0, 0127		0, 2032		0, 0191
0, 0762		0, 0127		0, 254		0, 0318-0, 0381
0, 1016		0, 0131		0, 2540		0, 0254
0, 1270		0, 0191		0, 3048		0, 0318-0, 0381
0, 1524		0, 0191-0, 0254		0, 3048		0, 2540

Коэффициент теплоотдачи α _п определяется по формуле:

	, Вт/(м2× °С)
	;
	.

Если G_п неизвестно, значение w_п выбирается в диапазоне 50¸ 70 м/с. Далее определяется коэффициент теплоотдачи α _{п.ст.в.к} от стенок паровых спутников в воздух под кожухом по таблице П4.2.

Таблица П4.2 - Коэффициент теплоотдачи от парового спутника в воздух, Вт/(м²·°С)

Температура пара tп, °С	Наружный диаметр парового спутника, м
0, 25	0, 32	0, 48	0, 57
	19, 77 20, 82 22, 10	19, 07 20, 35 21, 52	18, 38 19, 54 20, 59	18, 03 19, 07 20, 35

Вычисляется коэффициент теплопередачи k_п.в, Вт/(м× °С), от пара в паровых спутниках в воздух под кожухом.

, Вт/(м× °С)

Определяется удельное количество теплоты q, Вт/м, отдаваемое паровыми спутниками в воздух под кожухом:

, Вт/м

Определяется удельное количество теплоты q₁, отдаваемое от воздуха под кожухом мазуту в мазутопроводе. Задается температура стенки мазутопровода в области, обогреваемой паровыми спутниками

tст.в = 0, 5·(tм+ tв.к), °С

Коэффициент теплоотдачи α _{в.к.ст.м} от стенок паровых спутников в воздух под кожухом с помощью таблицы П4.3:

Таблица П4.3 - Коэффициент теплоотдачи от воздуха под кожухом к обогреваемому трубопроводу

Показатель	Значение
Температура пара tп, °С Коэффициент теплоотдачи Вт/(м2·°С)	138, 0 13, 37	151, 0 13, 96	164, 0 14, 54

Скорость мазута:

, м/с

Рассчитывается коэффициент теплоотдачи α _ст.м, от стенок трубопровода к мазуту:

, Вт/(м2× °С)

Вычисляется коэффициент теплопередачи k_п.в, Вт/(м× °С), от воздушного пространства под кожухом к мазуту в трубопроводе.

, Вт/(м× °С)

Определяется удельное количество теплоты q, Вт/м, отдаваемое паровыми спутниками в воздух под кожухом:

	, Вт/м

Вычисляется удельное количество теплоты q₂, передаваемое от воздуха под кожухом в окружающую среду. Определяется средняя температура окружающей среды, °С, в области паровых спутников. Для мазутопроводов, прокладываемых наземно t_о.п принимается равной температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0, 92.

Задается начальным приближением температуры стенки изоляции со стороны паровых спутников t_и.п1 и температуры стенки изоляции со стороны пространства, окружающего изоляцию:

, °С

Определяется средняя температура изоляции в области паровых спутников:

, °С

Зависимость коэффициента теплопроводности изоляционного материала может быть принята по [1, с. 353-354].

Определяется коэффициент теплоотдачи α _в.к.и от воздуха под кожухом к изоляции, который в большинстве случаев можно принять равным 14 Вт/(м²·°С). Коэффициент теплоотдачи от изоляции в области паровых спутников в окружающую среду определяется по таблице П4.4.

Таблица П4.4 - Значения коэффициента теплоотдачи α _и.п.в, Вт/(м²× °С), от изоляции в воздух

Расположение и характер объекта	В закрытом помещении	На открытом воздухе при скорости ветра, м/с
Цилиндрические объекты, диаметром: менее 2 м более 2 м	10, 47 11, 63	20, 93 23, 26	29, 08 34, 89	34, 89 46, 52

Рассчитывается коэффициент теплоотдачи от воздушного пространства под кожухом в окружающую среду в области спутников:

	, Вт/(м× °С)
	, м2
	, м

Поскольку

	, то
	, м2

Определяется удельное количество теплоты, переданное от воздуха под кожухом в окружающее пространство в области паровых спутников:

, Вт/м

Находится средняя температура окружающей среды, °С, в области паровых спутников. Задается начальное приближение температуры стенки изоляции со стороны паровых спутников t_и.т1 и температура стенки изоляции со стороны пространства, окружающего изоляцию:

	tи.т1= tв.к-3, °С
	tи.т2= tо.п+3, °С.

Определяется средняя температура изоляции в области паровых спутников:

tи.п=0, 5·( tи.п1+ tи.п2), °С

Находится теплопроводность изоляционного материала по справочным источникам. Коэффициент теплоотдачи от изоляции в области мазута в окружающую среду определяется по таблице П4.4. Рассчитывается коэффициент теплопередачи от мазута в окружающую через стенку трубопровода и изоляцию по формуле:

.

Рассчитывается удельное количество теплоты, отданное мазутом в окружающую среду через изоляцию:

, Вт/м

Суммарные потери от 1 метра трубы:

, Вт/м.

 

 

Учебное издание

 

мазутоснабжение теплогенерирующих установок

 

Учебно-методическое пособие для студентов направлений бакалавриата 140100.62 «Теплоэнергетика», «Теплоэнергетика и теплотехника», магистратуры 270800.68 «Строительство», специальностей 140104.65 «Промышленная теплоэнергетика», 270109 «Теплогазоснабжение и вентиляция»

 

Варфоломеева Ольга Ивановна,

Хворенков Дмитрий Анатольевич

 

В редакции составителя

 

Корректор

 

Подписано в печать 00.00.0000. Формат 60× 84/16. Бумага офсетная

Усл. печ. Л. 0000 Заказ № 000. Тираж 000 экз.

 

Издательство Ижевского государственного технического университета

Отпечатано в типографии Издательства ИжГТУ. 426069, Ижевск, Студенческая, 7

⇐ Предыдущая1234

Поделиться:

Популярное:

1. I. ДВА ТИПА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ
2. Антиген типа А и антитела анти-В
3. Архитектура типа клиент-сервер на основе микроядра
4. В полупроводниках с различными типами электропроводности
5. В сети типа «активная звезда»
6. В таблице приведены данные, характеризующие потребительские расходы, сбережения и размер ЧНП в экономике закрытого типа (в долл.).
7. Взаимодействие типа клиент/сервер
8. Виды фирм по типам внутренней структуры управления
9. Внутренние функции государства. Их виды и характеристика в различных типах государства.
10. Возможна ли терапия интерфероном у больных хроническим гепатитом С (с признаками репликации) с наличием внепече-ночных проявлений, ассоциированных со смешанной криог-лобулинемией II типа?
11. ВОПРОС 5. Устойчивые словосочетания атрибутивно-именного типа.
12. Выбор количества, типа и мощности трансформаторов и автотрансформаторов структурных схем