Выбираем пароводяной подогреватель горизонтальный типа ПП1.

Составляем систему уравнений для определения расхода греющего пара.

 

 (12.1)

 

Определяется расход греющего пара

 , (12.2)

.

 

Определяется температура конденсата на выходе из теплообменника

 

, (12.3)

.

 

Определяется тепловая нагрузка паро-водяного теплообменника

 

 (12.4)

 

Температурный график представлен на рисунке 12.1:

 

Рассчитываем среднюю температурную разность по выражению

 

, (12.5)

 

где

 

 

Средняя температура воды

 

 °C.

 

Задаемся скоростью воды в трубках в пределах υв=1-2,5 м/с [5] и определяем сечение трубного пространства.

Скорость движения воды: υв=2,5м/с

Площадь сечения для прохода воды

 

 

Согласно ГОСТ 0,0302 м² [7].

Для покрытия нагрузки требуется установление четырех параллельно работающих подогревателей ПП1 – 108 – 7 - IV.

.

 

Характеристика выбранного подогревателя:

- сечение трубного пространства: 108 м²;

- диаметр корпуса: 820 мм.;

- длина трубок: 3000 мм.;

- число трубок в пучке: 792 шт.

 

Уточняем скорость в трубках

 

 

Рассчитываем коэффициент теплоотдачи в трубках

 

, (12.6)

 Вт/м·^оС

 

Определяем число рядов труб

 

, (12.7)

 

где n тр – число трубок в пучке, n тр = 792

 

 

Эквивалентный диаметр для пара

dэкв = m·dн, (12.8)

где dн – наружный диаметр трубки

dэкв = 9·0,023 = 0,207 м

Коэффициент теплопередачи при конденсации пара

 

, (12.9)

 

где  - средняя температура стенки. Средняя температура стенки определяется по выражению

 

, (12.10)

 ^оС.

 Вт/м²·^оС

 

Уточняем среднюю температуру стенки:

 

 (12.11)

 

Так как разница между ранее принятой температурой  и уточненной температурой  больше , принимаем за  уточненную температуру =137,7 ⁰С и рассчитываем новое значение .

 Вт/м²·^оС

 

Определяем коэффициент теплопередачи подогревателя

 

, (12.12)

 

где R загр – коэффициент, учитывающий загрязнение, принимаем R загр = 0,00005

dст – толщина стенки трубы, dст = 0,001 м

lст – коэффициент теплопроводности материала стенки трубы, для стали

lст = 46,5 Вт/м^2оС

dнак – толщина накипи,м. dнак = 0,0005 м

lст – коэффициент теплопроводности накипи, Вт/м^2оС

lнак = 2,3 Вт/м^2оС

 

 Вт/м²·^оС

 

Рассчитываем поверхность подогревателя

 

 м²

Количество подогревателей

 

,

 

таким образом, принимаем 3 подогревателя ПП1 –108 – 7 – IV [7]

Таблица 12.1 – Технические характеристики пароводяного подогревателя ПП1-108-7-IV

Теплопризводительность, кВт (Гкал/ч)	15516 (13,3)
Давление греющего пара, МПа	0,7
Расход воды номинальный, кг/с (т/ч)	52,2 (188)
Число ходов (по воде)	4
Площадь поверхности нагрева, м2	108
Площадь сечения для прохода воды , м2	0,0302
Диаметр корпуса, мм	820
Число трубок z	792
Длина трубок, мм	3000
Внутренний диаметр трубок , мм	14
Наружный диаметр трубок,	16

 

Потери напора в пароводяном подогревателе.

 

,

 

где - число ходов воды. Составляет: =4;

- скорость движения воды в камере. Составляет: = 2,5 м/с;

- длина трубок. Составляет: = 3 м.;

- коэффициент гидравлического трения.

Коэффициент гидравлического трения , определяется по формуле

,

 

где - коэффициент эквивалентной шероховатости. Составляет: = 0,5 мм.;

- коэффициент кинематической вязкости. м²/с Составляет  = 0,24 ∙ 10^-6 м²/с при средней температуре воды tв=126,64 ⁰С.

Определяем критерий Рейнольдса и сравниваем его с предельным значением :

 

,

 

Значение приведённого коэффициента Рейнольдса:

 

 

Т.к. значение Re > Reпр, то при определении коэффициента гидравлического трения величиной  пренебрегаем.

 

Па.