Расчет подогревателя щелока Составить уравнение теплового баланса подогревателя щелока и определить температуру, до которой нагревается. 2

Расчет подогревателя щелока Составить уравнение теплового баланса подогревателя щелока и определить температуру, до которой нагревается щелок в теплообменнике, если коэффициент потерь составляет 2% от поступившей теплоты в подогреватель с паром. Рассчитать расход топлива для нагревания щелока и диаметры паропровода и щелокопровода. Расчетная схема подогревателя щелока приведена на рис.7. Рис.7. Расчетная схема подогревателя щелока: 1 – вход щелока; 2 – вход пара; 3 – конденсатоотводчик; 4 – выход нагретого щелока Исходные данные: Давление греющего пара Рп = 6 ата (6·105 Па); Расход пара D = 2900 кг/ч; Расход щелока Gщ = 17 т/ч; Температура щелока на входе tщ1 = 54 °С.

Физические параметры теплоносителей:
энтальпия пара при Pп = 6·105 Па i" = 2756,4 кДж/кг;
энтальпия конденсата при Pп = 6·105 Па i' = 670,4 кДж/кг;
температура насыщения пара tн = 158,8 °С;
теплоемкость щелока Сщ = 4,2 кДж/(кг °С).
Уравнение теплового баланса подогревателя
Gщ Сщ (tщ2 – tщ1) = Dп (i" - i') φ ,
где φ = 0,98 - коэффициент использования тепла.
Преобразуем уравнение теплового баланса
Gщ Сщ tщ2 - Gщ Сщ tщ1 = Dп (i" - i') φ ,
тогда температура щелока на выходе из подогревателя
Часовой расход теплоты
Q = Gм Сщ (tщ2 – tщ1) = 17000 · 4,2 (137-54) = 5926 · 103 кДж/ч .
Расход топлива
где η = 0,9 - коэффициент полезного действия.
Диаметр паропровода
где Wп = 40 м/с и ρп = 3,17 кг/м3 - соответственно скорость и плотность пара.
Принимаем к установке стандартный паропровод с условным диаметром dу = 80 мм (dнδ = 893,5 мм).
Диаметр щелокопровода
где Wщ = 1,0 м/с и ρщ = 1200 кг/м3 - соответственно скорость и плотность щелока.
Принимаем к установке стандартный трубопровод с условным диаметром dу = 70 мм (dнδ = 763,5 мм).