Определить геометрические характеристики подогревателя низкого давления (ПНД) при следующих условиях его работы: тепловая нагрузка

Определить геометрические характеристики подогревателя низкого давления (ПНД) при следующих условиях его работы: тепловая нагрузка Q=43,5 МВт по водяной стороне, давление воды P=2,0 МПа, температуры воды t1=36 °С, t2=64 °С на входе и выходе из подогревателя, скорость воды Cв=1,7мс в трубках, внутренний диаметр dвн=0,019 м трубок, коэффициент ηтр=0,45 заполнения трубной доски. Все трубки подогревателя выполнены тонкостенными с толщиной стенки δ=0,001 м.

Определяем расход воды в трубках:
G=Qi2-i1
где i1, i2 - соответственно энтальпия воды на входе и выходе из ПНД берется по температуре входа и выхода при давлении воды P=2 МПа.
G=43,5×103269,5-152,6=372кгс
Определяем число труб в одном ходе:
n=4×G×vπ×dвн2×Cв
где v - удельный объем воды при средней температуре воды tср и давлении P=2 МПа.
tср=t1+t22=36+642=50 °С
n=4×372×0,0010113,14×0,0192×1,7=780 шт
Определяем общее число труб в одном ходе:
N=n×z
где z - число ходов воды в подогревателе, принимаем предварительно z=5.
N=780×5=3900 шт
Определяем диаметр трубной доски:
Dтр=1,05×t×Nηтр
где t=1,25×dн=1,25×0,019+0,002=0,03 м - шаг труб при размещении их в трубной доске, принимаем [1, стр . 25], при закреплении труб приваркой.
Dтр=1,05×0,03×39000,45=2,9 м
Определяем температуру насыщения пара: tн=t2+θ=64+3=67 °С, где θ=3 °С - недогрев воды в подогревателе (принимаем).
Определяем средний температурный напор:
Δtср=Δtб-ΔtмlnΔtбΔtм
где Δtб=tн-t1=67-36=31 °С - больший теплоперепад, Δtм=tн-t2=67–64=3 °С - меньший теплоперепад.
Δtср=31-3ln313=12 °С
Определяем площадь теплообмена:
F=Qk×Δtср
где к=2,7кВтм2×°С – коэффициент теплопередачи, принимаем [1, стр

. 25], при закреплении труб приваркой.
Dтр=1,05×0,03×39000,45=2,9 м
Определяем температуру насыщения пара: tн=t2+θ=64+3=67 °С, где θ=3 °С - недогрев воды в подогревателе (принимаем).
Определяем средний температурный напор:
Δtср=Δtб-ΔtмlnΔtбΔtм
где Δtб=tн-t1=67-36=31 °С - больший теплоперепад, Δtм=tн-t2=67–64=3 °С - меньший теплоперепад.
Δtср=31-3ln313=12 °С
Определяем площадь теплообмена:
F=Qk×Δtср
где к=2,7кВтм2×°С – коэффициент теплопередачи, принимаем [1, стр