Расчет теплообменников
Практическая работа №1
Теплообменники
Необходимо произвести тепловой и конструктивный расчет отопительного пароводяного подогревателя горизонтального типа и секционного водоводяного подогревателя производительностью Q = 1,2∙106 ккал/ч. Температура нагреваемой воды при входе в подогреватель t>2>’ = 65°С и при выходе t>2>’’ = 95°С. Температура сетевой воды при входе в водоводяной подогреватель t>1>’ = 140°C и при выходе t>1>’’ = 80°C. Влияние загрязнения поверхности нагрева подогревателя и снижение коэффициента теплопередачи при низких температурах воды учесть понижающим коэффициентом =0,65.
Таблица 1
Исходные данные
№ варианта |
Производительность, Q·10-6, кДж/ч |
Температура нагреваемой воды при входе в подогреватель, t>2>’, oС |
Давление сухого насыщенного водяного пара, р, ат |
1 |
3,78 |
75 |
3,5 |
2 |
5,04 |
70 |
4,0 |
3 |
5,88 |
65 |
4,5 |
4 |
6,72 |
60 |
5,0 |
5 |
7,56 |
75 |
3,5 |
6 |
8,40 |
70 |
4,0 |
7 |
9,24 |
65 |
4,5 |
8 |
10,1 |
60 |
5,0 |
9 |
3,78 |
70 |
3,5 |
10 |
5,04 |
75 |
4,0 |
11 |
5,88 |
65 |
3,5 |
12 |
6,72 |
65 |
5,0 |
13 |
7,56 |
70 |
3,5 |
14 |
8,40 |
75 |
4,0 |
15 |
3,78 |
65 |
4,5 |
16 |
5,04 |
65 |
4,0 |
17 |
5,88 |
65 |
4,0 |
Для расчета отопительного пароводяного подогревателя приняты следующие дополнительные данные:
давление сухого насыщенного водяного пара р = 4 ат (t>н >= 143,62°С), см. Таблицу вода-водяной пар на линии насыщения;
температура конденсата, выходящего из подогревателя, t>к >= t>н>;
число ходов воды z = 2;
поверхность нагрева выполнена из латунных труб ( = 90ккал/м·ч·град) диаметром d = 14/16мм.
Загрязнение поверхности учесть дополнительным тепловым сопротивлением >з>/>з >= 0,00015м2·ч·град/ккал.
В обоих вариантах скорость воды w>т> (в трубках) принять по возможности близкой к 0,9 м/сек.
Для упрощения расчета принять >в >= 1000 кг/м3.
На основе расчетов выбрать аппараты, выпускаемые серийно, и сделать сопоставление полученных результатов.
Для расчетов необходимо:
Рабинович О. М. Сборник задач по технической термодинамике. – М.: Машиностроение, 1973. – 344 с. (Таблица Насыщенный водяной пар (по давлениям))
Таблица зависимости кинематической вязкости воды от температуры
Пример расчета пароводяного подогревателя
Исходные данные: температура нагреваемой воды при входе в подогреватель t>2>’ = 65°С, мощность Q = 1,2 ·106 ккал/ч.
Расчет: Определим расход воды:
(кг/ч)
или V = 40 м3/ч.
Число трубок в одном ходе:
(шт.)
где d>в> – внутренний диаметр теплообменных труб (из дополнительных данных).
Общее число трубок в корпусе:
(шт.)
Рисунок 1 – Размещение трубок в трубной решетке трубчатого подогревателя:
а – по вершинам равносторонних треугольников;
б – по концентрическим окружностям.
Принимая шаг трубок s = 25мм, угол между осями трубной системы = 60° и коэффициент использования трубной решетки = 0,7, определим диаметр корпуса:
(м) = 378 (м)
Определим также диаметр корпуса по Таблице 1.7 Приложения 1 и Рисунку 1 при ромбическом размещении трубок.
Для числа трубок n = 144 находим в Таблице 1.7 значение D’/s = 14 и, следовательно, D’ = 14·25 = 350(мм).
Диаметр корпуса составит:
D = D’+d>н>+2k=350+16+2·20=406 (мм).
Приведенное число трубок в вертикальном ряду:
(шт.)
Определим коэффициент теплоотдачи >п> от пара к стенке:
Температурный напор:
(°С)
Средние температуры воды и стенки:
(°С)
(°С)
Режим течения пленки конденсата определяем по приведенной длине трубки (критерий Григулля) для горизонтального подогревателя, равной:
,
где т – приведенное число трубок в вертикальном ряду, шт.;
d>н> – наружный диаметр трубок, м;
А>1> – температурный множитель, значение которого выбирается по Таблице 2:
(1/(м·град))
(°С)
Таблица 2
Значения температурных множителей в формулах для определения коэффициентов теплоотдачи
Конденсирующийся пар |
Вода при турбулентном движении |
|||||
Температу-ра насыщения, t>н>, °С |
A>1> |
А>2> |
А>3> |
A>4>·103 |
Температу-ра t, оС |
A>5> |
20 |
5,16 |
– |
– |
1,88 |
20 |
1746 |
30 |
7,88 |
– |
– |
2,39 |
30 |
1909 |
40 |
11,4 |
– |
– |
2,96 |
40 |
2064 |
50 |
15,6 |
– |
– |
3,56 |
50 |
2213 |
60 |
20,9 |
– |
– |
4,21 |
60 |
2350 |
70 |
27,1 |
– |
– |
4,91 |
70 |
2490 |
80 |
34,5 |
7225 |
10439 |
5,68 |
80 |
2616 |
90 |
42,7 |
7470 |
10835 |
6,48 |
90 |
2740 |
100 |
51,5 |
7674 |
11 205 |
7,30 |
100 |
2850 |
110 |
60,7 |
7855 |
11524 |
8,08 |
110 |
2957 |
120 |
70,3 |
8020 |
11 809 |
8,90 |
120 |
3056 |
130 |
82,0 |
8140 |
12039 |
9,85 |
130 |
3150 |
140 |
94,0 |
8220 |
12249 |
10,8 |
140 |
3235 |
150 |
107 |
8300 |
12375 |
11,8 |
150 |
3312 |
160 |
122 |
8340 |
12469 |
12,9 |
160 |
3385 |
170 |
136 |
8400 |
12554 |
14,0 |
170 |
2450 |
180 |
150 |
8340 |
12579 |
15,0 |
180 |
3505 |
При t>н >= 143,62°С имеем A>1>=98,71 (1/(м·град), тогда L = 12·0,016·30,62·98,71 = 580,32 , т. е. меньше величины L>кр >= 3900 (для горизонтальных труб), следовательно, режим течения пленки ламинарный.
Для этого режима коэффициент теплоотдачи от пара к стенке на горизонтальных трубках может быть определен по преобразованной формуле Д.А. Лабунцова:
При t>н >= 143,62°С по Таблице 2 находим множитель A>2 >= 8248,96, тогда:
(ккал/(м2·ч·град))
Определяем коэффициент теплоотдачи от стенки к воде.
Режим течения воды в трубках турбулентный, так как:
,
где – коэффициент кинематической вязкости воды (по справочнику); = 0,373·10-6м2/c при средней температуре воды t = 81,42°С.
Коэффициент теплоотдачи при турбулентном движении воды внутри трубок:
,
где d>э >= d>в>.
При t = 81,42°С по Таблице 2 множитель A>5>=2633,6, следовательно:
(ккал/(м2·ч·град))
Расчетный коэффициент теплопередачи (с учетом дополнительного теплового сопротивления >з>/>з>) определяем по формуле для плоской стенки, так как ее толщина меньше 2,5мм:
(ккал/(м2·ч·град))
Уточненное значение температуры стенки трубок:
(°С)
Поскольку уточненное значение t>ст> мало отличается от принятого для предварительного расчета, то пересчета величины >п> не производим (в противном случае, если отличие в данных температурах более 3%, необходимо производить пересчет до достижения данной точности).
Расчетная поверхность нагрева:
(м2)
Ориентируясь на полученную величину поверхности нагрева и на заданный в условии диаметр латунных трубок d = 14/16мм, выбираем пароводяной подогреватель горизонтального типа конструкции Я.С. Лаздана (Рисунок 1.1, Таблица 1.1) с поверхностью нагрева F = 10,4м2, площадью проходного сечения по воде (при z = 2) f>т> = 0,0132м2, количеством и длиной трубок 172×1200мм, числом рядов трубок по вертикали т = 12. Основные размеры подогревателя приведены в Таблице 1.2.
Уточним скорость течения воды w в трубках подогревателя:
(м/с)
Поскольку активная длина трубок l =1200мм, длина хода воды
L = l·z = 1200·2 = 2400 (мм).
Определяем гидравлические потери в подогревателе. Коэффициент гидравлического трения при различных режимах течения жидкости и различной шероховатости стенок трубок можно подсчитать по формуле А.Д. Альтшуля:
,
где k>1> – приведенная линейная шероховатость, зависящая от высоты выступов, их формы и частоты.
Принимая k>1 >= 0 (для чистых латунных трубок), формулу можно представить в более удобном для расчетов виде (для гидравлически гладких труб):
Уточняем критерий Рейнольдса:
Таблица 3
Значения >T>> >= f(Re) для гидравлически гладких труб
Re·10-3 |
>т> |
Re·10-3 |
>т> |
Re·10-3 |
>т> |
Re·10-3 |
>т> |
10 |
0,0303 |
80 |
0,0184 |
200 |
0,0153 |
340 |
0,0139 |
20 |
0,0253 |
90 |
0,0179 |
220 |
0,0150 |
360 |
0,0137 |
30 |
0,0230 |
100 |
0,0175 |
240 |
0,0147 |
380 |
0,0135 |
40 |
0,0215 |
120 |
0,0168 |
260 |
0,0146 |
400 |
0,01345 |
50 |
0,0205 |
140 |
0,0164 |
280 |
0,0144 |
||
60 |
0,0197 |
160 |
0,0160 |
300 |
0,0142 |
||
70 |
0,0190 |
180 |
0,0156 |
320 |
0,0140 |
Используя Таблицу 3, по известной величине Re находим >т> = 0,023.
Таблица 4
Значение коэффициента загрязнения труб х>ст>
Материал труб и состояние их поверхности |
х>ст> |
Медные и латунные чистые гладкие трубы |
1,0 |
Новые стальные чистые трубы |
1,16 |
Старые (загрязненные) медные или латунные трубы |
1,3 |
Старые (загрязненные) стальные трубы |
1,51 – 1,56 |
Потерю давления в подогревателе определяем с учетом дополнительных потерь от шероховатости в результате загрязнений труб по Таблице 4 и потерь от местных сопротивлений по Таблице 5.
Таблица 5
Коэффициенты местного сопротивления арматуры и отдельных элементов теплообменного аппарата
Наименование детали |
|
Вентиль проходной d = 50мм при полном открытии |
4,6 |
То же d = 400мм |
7,6 |
Вентиль Косва |
1,0 |
Задвижка нормальная |
0,5 – 1,0 |
Кран проходной |
0,6 – 2,0 |
Угольник 90° |
1,0 – 2,0 |
Колено гладкое 90°, R = d |
0,3 |
То же, R = 4d |
1,0 |
Входная или выходная камера (удар и поворот) |
1,5 |
Поворот на 180° из одной секции в другую через промежуточную камеру |
2,5 |
То же через колено в секционных подогревателях |
2,0 |
Вход в межтрубное пространство под углом 90 ° к рабочему потоку |
1,5 |
Поворот на 180° в U-образной трубке |
0,5 |
Переход из одной секции в другую (межтрубный поток) |
2,5 |
Поворот на 180° через перегородку в межтрубном пространстве |
1,5 |
Огибание перегородок, поддерживающих трубы |
0,5 |
Выход из межтрубного пространства под углом 90° |
1,0 |
Для условий проектируемого теплообменника по Таблице 4 для загрязненных латунных труб х>ст >= 1,3, а по Таблице 5 коэффициенты местных сопротивлений имеют следующие значения:
Наименование детали |
|
Вход в камеру |
1,5·1 = 1,5 |
Вход в трубки |
1,0·2 = 2,0 |
Выход из трубок |
1,0·2 = 2,0 |
Поворот на 180° |
2,5·1 = 2,5 |
Выход из камеры |
1,5·1 = 1,5 |
Потеря давления в подогревателе (при условии w = const):
(мм вод. ст.)
Гидравлическое сопротивление пароводяных подогревателей по межтрубному пространству, как правило, не определяется, так как его величина вследствие небольших скоростей пара (до 10м/с) очень мала.
Пример расчета секционного водоводяного подогревателя
Исходные данные: давление сухого насыщенного водяного пара р = 4ат (t>н >= 143,62°С), мощность Q = 1,2 ·106 ккал/ч.
Расчет: Определим расходы сетевой воды и воды, нагреваемой в межтрубном пространстве:
(кг/ч)
или V>т> = 20,0 м3 /ч;
(кг/ч)
или V>мт> = 40,0 м3 /ч.
Площадь проходного сечения трубок (при заданной в условии расчета скорости течения воды в трубках w=1 м/с):
(м2)
Выбираем подогреватель МВН 2050-32 (Рисунок 1.2, Таблица 1.4). Согласно Таблице 1.3 он имеет: наружный диаметр корпуса 219мм и внутренний – 209мм, число стальных трубок (размером 16×1,4мм) n = 69шт., площадь проходного сечения трубок f>т> = 0,00935м2, площадь проходного сечения межтрубного пространства f>мт> = 0,0198 м2.
Скорость воды в трубках и в межтрубном пространстве:
(м/с)
(м/с)
Таким образом, в результате расчета совершенно случайно получены одинаковые скорости воды (W>т>=W>мт>).
Эквивалентный диаметр для межтрубного пространства:
(м)
Средняя температура воды в трубках:
(°С)
При этой температуре температурный множитель, необходимый для дальнейших расчетов (по Таблице 2), A>5т> 2960.
Средняя температура воды между трубками:
(°С)
При этой температуре температурный множитель (по Таблице 2) A>5мт> 2616.
Режим течения воды в трубках (при t>1> = 110°С ν>т> = 0,271·10-6м2/с) и межтрубном пространстве (при t = 80,0°С ν>мт> = 0,38·10-6м2/с) турбулентный, так как:
Коэффициенты теплоотдачи (для турбулентного режима течения воды):
Коэффициент теплоотдачи три турбулентном движении воды внутри трубок:
(ккал/(м2·ч·град))
где d>э >= d>в>.
(ккал/(м2·ч·град))
Расчетный коэффициент теплопередачи (коэффициент теплопроводности стали = 39ккал/(м·ч·град) определяем по формуле для плоской стенки, так как ее толщина меньше 2,5мм:
(ккал/(м2·ч·град))
Температурный напор:
(°С)
Поверхность нагрева подогревателя:
(м2)
Длина хода по трубкам при среднем диаметре трубок
d = 0,5·(0,016+0,0132) = 0,0146 (м):
(м)
Число секций (при длине одной секции l>т> = 4 м):
секции; принимаем 3 секции.
Уточненная поверхность нагрева подогревателя согласно технической характеристике выбранного аппарата составит:
(м2)
Действительная длина хода воды в трубках и межтрубном пространстве L>т> = 4·3 = 12 (м), L>мт> = 3,5·3 = 10,5 (м) (при подсчете L>мт> расстояние между патрубками входа и выхода сетевой воды, равное 3,5м, выбрано из конструктивных соображений).
Определяем гидравлические потери в подогревателе. Коэффициенты гидравлического трения для трубок и межтрубного пространства определяем по формуле Альтшуля при k = 0,3·10-3мм (для бесшовных стальных труб изготовления высшего качества):
Коэффициенты местных сопротивлений для потока воды в трубках, принимаем по Таблице 5.
Вход в трубки |
1,5·4 = 6,0 |
Выход из трубок |
1,5·4 = 6,0 |
Поворот в колене |
0,5·3 = 1,5 |
ξ = 13,5 |
Суммарный коэффициент местных сопротивлений для потока воды в межтрубном пространстве определяется из выражения:
Отношение сечений входного или выходного патрубка: f>мт>/f>патр> = 1.
Потери давления в подогревателе с учетом дополнительных потерь х>ст> от шероховатости (для загрязненных стальных труб по Таблице 4 принимаем х>ст> = 1,51):
(мм вод. ст.)
Потери в межтрубном пространстве подсчитываются по аналогичной формуле, но лишь в том случае, когда сумма значений коэффициентов местных сопротивлений >мт> определена по указанной выше формуле, в противном случае расчет потерь p>мт> значительно усложняется.
(мм вод. ст.)
Сведем полученные результаты в Таблицу 6 и сравним их между собой.
Таблица 6
Расчетные данные кожухотрубчатого и секционного водоводяного теплообменников
Тип теплообменника |
Коэффи-циент теплопе-редачи k, ккaл/(м2·ч·гpaд) |
Темпера-турный напор t, °С |
Поверх-ность нагрева F, м2 |
Диаметр корпуса D, м |
Длина корпуса L, м |
Гидравли-ческое сопротивление p, мм вод. ст |
Число ходов z |
Кожухотрубчатый |
1953 |
62,2 |
9,88 |
0,414 |
1,81 |
0,526 |
2 |
Секционный |
1240 |
27,3 |
38,25 |
219 |
4,44 |
1,17 |
3 |
Сравнение показывает, что для данных условий кожухотрубчатый теплообменник имеет те преимущества, что он более компактен и гидравлическое сопротивление его меньше.
Приложение 1
а)
б)
Рисунок 1.1 Горизонтальные пароводяные подогреватели конструкции Я.С. Лаздана: а – двухходовые; б – четырехходовые.
Таблица 1.1
Расчетные характеристики горизонтальных пароводяных подогревателей конструкции Я.С. Лаздана (Рисунок 1)
№ подогревателей |
№ корпусов |
Количество и длина трубок, мм |
Поверхность нагрева, м2 |
Площадь проходного сечения по воде, м2 |
Число рядов трубок по вертикали |
Наиболь-ший расход воды, т/ч |
|
При четырех ходах |
при двух ходах |
||||||
1 |
32 * 900 |
1,47 |
|||||
2 |
32 * 1 200 |
1,93 |
|||||
3 |
1 |
32 * 1 600 |
2,58 |
0,0012 |
0,0024 |
5 |
22/11 |
4 |
32 * 2 000 |
3,18 |
|||||
5 |
32 * 2 400 |
3,800 |
|||||
6 |
56 * 1 200 |
3,38 |
|||||
7 |
2 |
56 * 1 600 |
4,47 |
0,0022 |
0,004 |
7 |
40/20 |
8 |
56 * 2 000 |
5,66 |
|||||
9 |
56 * 2 400 |
6,66 |
|||||
10 |
172 * 900 |
7,78 |
|||||
11 |
3 |
172 * 1 200 |
10,40 |
0,0066 |
0,0132 |
12 |
120/60 |
12 |
172 * 1 600 |
13,75 |
|||||
13 |
172 * 2 000 |
15,8 |
|||||
14 |
172 * 2 400 |
20,40 |
Рисунок 1.2 – Водоводяной подогреватель МВН-2050-62.
Рисунок 1.3 – Одноходовой теплообменный аппарат типа ТН с диаметром корпуса 159 или 273мм, имеющий две камерные сварные крышки с плоскими донышками
Таблица 1.2
Основные размеры горизонтальных пароводяных подогревателей конструкции Я. С. Лаздана (Рисунок 1.1)
№ подогревате-лей |
№ корпу-сов |
Размеры, мм |
Вес, кг |
||||||||||||
D>н> |
L |
L>1> |
L>2> |
L>3> |
L>4> |
D |
D>1> |
D>2> |
d>н1> |
d>н>>2> |
d>н>>3> |
h>1> |
|||
1 |
1 |
219 |
1265 |
900 |
162 |
615 |
58 |
273 |
– |
– |
76 |
76 |
57 |
210 |
124 |
2 |
219 |
1565 |
1 200 |
162 |
765 |
730 |
273 |
– |
– |
76 |
76 |
57 |
210 |
138 |
|
3 |
219 |
1965 |
1600 |
162 |
965 |
930 |
273 |
– |
– |
76 |
76 |
57 |
210 |
158 |
|
4 |
219 |
2365 |
2000 |
162 |
1 165 |
1130 |
273 |
– |
– |
76 |
76 |
57 |
210 |
177 |
|
5 |
219 |
2,765 |
2400 |
162 |
1365 |
1330 |
273 |
– |
– |
76 |
76 |
57 |
210 |
197 |
|
6 |
2 |
265 |
1 664 |
1200 |
200 |
803 |
766 |
339 |
455 |
375 |
89 |
89 |
76 |
233 |
– |
7 |
265 |
2043 |
1600 |
200 |
1003 |
951 |
339 |
455 |
375 |
89 |
89 |
76 |
233 |
209 |
|
8 |
265 |
2449 |
2000 |
200 |
1 203 |
1 151 |
339 |
445 |
375 |
89 |
89 |
76 |
233 |
228 |
|
9 |
265 |
2849 |
2400 |
200 |
1 403 |
1 351 |
339 |
445 |
375 |
89 |
89 |
76 |
233 |
247 |
|
10 |
3 |
414 |
1509 |
900 |
260 |
713 |
656 |
528 |
64 |
540 |
102 |
102 |
89 |
307 |
437 |
11 |
414 |
1809 |
1200 |
260 |
883 |
806 |
528 |
645 |
540 |
102 |
102 |
89 |
307 |
437 |
|
12 |
414 |
2209 |
1600 |
260 |
1063 |
1 006 |
528 |
645 |
540 |
102 |
102 |
89 |
307 |
535 |
|
13 |
414 |
2609 |
2000 |
260 |
1263 |
1206 |
528 |
645 |
540 |
102 |
102 |
89 |
307 |
591 |
|
14 |
414 |
3009 |
2400 |
260 |
1463 |
1 406 |
528 |
645 |
540 |
102 |
102 |
89 |
307 |
646 |
Таблица 1.3
Основные размеры водоводяных подогревателей МВН 2050-62 (Рисунок 1.2)
Типоразмер |
Размеры, мм |
Количество отверстий |
Вес, кг |
||||||||||||||
D>н> |
D |
D>1> |
D>2> |
d>н> |
d>н1> |
d>1> |
d>2> |
H |
h |
L |
L>1> |
L>2> |
L>3> |
n>1> |
n>2> |
||
МВН 2050-29 МВН 2050-30 |
168 |
360 |
180 |
210 |
133 |
114 |
18 |
18 |
400 |
200 |
2040 4080 |
2322 4362 |
2502 4542 |
2682 4722 |
8 |
8 |
141 220 |
МВН 2050-31 МВН 2050-32 |
219 |
410 |
240 |
240 |
168 |
168 |
23 |
23 |
500 |
250 |
2040 4080 |
2402 4442 |
2640 4680 |
2877 4917 |
8 |
8 |
222 358 |
МВН 2050-33 МВН 2050-34 |
273 |
450 |
295 |
295 |
219 |
219 |
23 |
23 |
600 |
300 |
2040 4080 |
2422 4462 |
2729 4769 |
3035 5075 |
8 |
8 |
325 531 |
МВН 2050-35 МВН 2050-36 |
325 |
513 |
295 |
350 |
273 |
219 |
23 |
23 |
700 |
350 |
2040 4080 |
2492 4532 |
2840 4880 |
3187 5227 |
8 |
12 |
440 735 |
Примечание: Вес приведен для разъемных односекционных подогревателей.
Рисунок 1.4 – Двухходовые теплообменные аппараты типа ТН и ТЛ:
а – типа ТН с двумя эллиптическими крышками;
б – типа ТЛ с одной сварной и одной эллиптической крышками;
в – горизонтальный типа ТН с одной камерной сварной и одной эллиптической крышками.
Таблица 1.4
Расчетные характеристики водоводяных подогревателей МВН 2050-62 (Рисунок 1.2)
Типоразмер |
Количес-тво и длина трубок, мм |
Поверхность нагрева, м2 |
Площади проходных сечений, м2 |
Эквивалентный диаметр сечения между трубками, м |
Наибольшие расходы воды, т/ч |
||
по трубкам |
между трубками |
через трубки |
через корпус |
||||
МВН 2050-29 МВН 2050-30 |
37 * 2 046 37 * 4 086 |
3,38 6,84 |
0,00507 |
0,0122 |
0,0212 |
46/27 |
110/66 |
МВН 2050-31 МВН 2050-32 |
69 * 2 046 69 * 4 036 |
6,30 12,75 |
0,00935 |
0,0198 |
0,0193 |
84/50 |
178/107 |
МВН 2050-33 МВН 2050-34 |
109 * 2046 109*4086 |
9,93 20,13 |
0,0147 |
0,0308 |
0,0201 |
132/80 |
276/166 |
МВН 2050-35 МВН 2050-36 |
151 * 2046 151 * 4086 |
13,73 27,86 |
0,0204 |
0,0446 |
0,0208 |
184/110 |
400/240 |
Примечания:
Все данные приведены для одной секции.
Наибольшие расходы воды определены при ее объемном весе 1000 кг/м3. Приведенные в числителе расходы воды соответствуют ее скорости 2,5м/с, наибольшей при установке в местных системах.
Рисунок 1.5 – Теплообменные аппараты типа ТН:
а – четырехходовой;
б – шестиходовой.
Рисунок 1.6 – Двухходовой теплообменный аппарат типа ТП
Рисунок 1.7 – Маслоохладитель завода Пергале типа МП-37
Таблица 1.5
Технические характеристики вертикальных пароводяных подогревателей
Типоразмер |
Количество трубок, шт.* |
Длина трубок, мм |
Поверх-ность нагрева, м2 |
Число ходов |
Площадь проход- ного сечения по воде, м2 |
Н, м** |
Необходимый расход воды, т/ч*** |
Расчетное избыточное давление, am |
|
в труб- ках (вода) |
в кор- пусе (пар) |
||||||||
БП-43м |
236 |
3170 |
43 |
4 |
0,0142 |
1,25 |
125 |
12 |
7 |
БП-65м |
360 |
3170 |
65 |
2 |
0,0433 |
1,45 |
380 |
14 |
5 |
Б0-90м |
488 |
3170 |
90 |
4 |
0,0293 |
1,45 |
250 |
14 |
2,5 |
БП-90м |
488 |
3170 |
90 |
2 |
0,586 |
1,45 |
500 |
14 |
5 |
Б0-130м |
708 |
3166 |
130 |
4 |
0,0426 |
1,45 |
380 |
14 |
2,5 |
Б0-200м |
1018 |
3410 |
200 |
2 |
0,0613 |
1,67 |
550 |
14 |
2,5 |
БП-200м |
1 018 |
3410 |
200 |
4 |
0,1225 |
1,67 |
1 100 |
14 |
7 |
БГТ-200у |
1018 |
3410 |
200 |
2 |
0,1225 |
1,67 |
1 100 |
14 |
13 |
Б0-350м |
1320 |
4545 |
350 |
4 |
0,0792 |
1,61 |
700 |
14 |
2,5 |
БП-300-2м |
1 144 |
4545 |
300 |
2 |
0,1375 |
1,61 |
1 200 |
14 |
13 |
БО-550-Зм |
2092 |
4545 |
550 |
4 |
0,1251 |
1,80 |
1 100 |
14 |
2,5 |
БП-500м |
1880 |
4545 |
500 |
2 |
0,226 |
1,6 |
250 |
14 |
13 |
* Трубки латунные 19/17,5 мм.
** Н – расстояние между соседними перегородками каркаса подогревателя.
*** Наибольшие расходы воды определены при ее скорости w = 2,5 м/с.
Таблица 1.6
Условные давления, весовые данные и технические характеристики одноходовых теплообменных аппаратов типа ТН (Рисунок 1.3)
Технические характеристики |
Диаметр корпуса, мм |
|
159 |
273 |
|
р>у>, am |
2,5 6 10 16 25 40 |
2,5 6 10 16 25 40 |
G>1>, кг |
83 89 108 119 166 175 |
108 117 151 180 243 321 |
G>2>, кг |
32 |
96 |
G>3>, кг |
8 |
37 |
G>4>, кг |
18,6 |
54,3 |
F>у> м2 |
1 2 4 6 |
4 6 10 12 16 20 |
F>p>, м2 |
0,9 1,9 4 6 |
3,0 6,5 9,6 13 16 19,5 |
l, мм |
1000 2000 4000 6000 |
1000 2000 3000 4000 5000 6000 |
H, мм |
1520 2520 4520 6520 |
1620 2620 3620 4620 5620 6620 |
n, шт. |
13 |
42 |
d/t, мм |
25/32 |
25/32 |
f>1>, м2 |
0,011 |
0,032 |
f>2>, м2 |
0,0044 |
0,014 |
Таблица 1.7
Относительные значения диаметра трубной решетки в зависимости от числа трубок при ромбическом и концентрическом размещениях
D’/s |
n’>1> |
n’>2> |
D’/s |
n’>1> |
n’>2> |
2 |
7 |
7 |
22 |
439 |
410 |
4 |
19 |
19 |
24 |
517 |
485 |
6 |
37 |
37 |
26 |
613 |
566 |
8 |
61 |
62 |
28 |
721 |
653 |
10 |
91 |
93 |
30 |
823 |
747 |
12 |
127 |
130 |
32 |
931 |
847 |
14 |
187 |
173 |
34 |
1045 |
953 |
16 |
241 |
223 |
36 |
1 165 |
1066 |
18 |
301 |
279 |
38 |
1 306 |
1 185 |
20 |
367 |
341 |
40 |
1459 |
1310 |
Здесь n’>1> – общее количество трубок, размещаемых на трубной доске по вершинам равносторонних треугольников ("ромбическое" размещение); n’>2> – общее количество трубок, размещаемых на трубной доске по концентрическим окружностям (Рисунок 1).