7. 3 Тепловой расчет конденсатора




Название7. 3 Тепловой расчет конденсатора
страница1/8
Дата конвертации24.12.2012
Размер1.41 Mb.
ТипДокументы
  1   2   3   4   5   6   7   8
7.3 Тепловой расчет конденсатора


7.3.1 Поверхность охлаждения конденсатора

Поверхность охлаждения конденсатора определяется из совместного решения уравнений теплового баланса конденсатора и теплопередачи , где - пропуск пара в конденсатор, кг/с;

- разность энтальпий пара и конденсата, кДж/кг; - расход охлаждающей воды, кг/с; - теплоемкость охлаждающей воды, кДж/(кгК);

Чисто аналитического теплового расчета конденсаторов в настоящее время не существует. Его разработка затрудняется сложностью физических условий, в которых протекает процесс конденсации в поверхностном конденсаторе. Поэтому широко пользуются эмпирическим методом расчета, в котором средний коэффициент теплопередачи K определяется по опытным данным и подставляется в уравнение теплопередачи (7.1).

Для оценки в тепловом расчете рекомендуется пользоваться эмпирической формулой Л.Д. Бермана:

, (7.2)

где - коэффициент чистоты трубок конденсатора;

- коэффициент, зависящий от ожидаемого состояния поверхности охлаждения конденсатора; при оборотном водоснабжении;

- коэффициент, зависящий от материала и толщины стенок трубок из сплава МНЖ-5-1; - для трубок из нержавеющей стали;

(7.3)

- сомножитель, учитывающий влияние скорости охлаждающей воды ; (7.3)

, при ; (7.4)

, при ;

- сомножитель, учитывающий влияние температуры охлаждающей воды при С

, (7.5)

где ;

здесь - удельная паровая нагрузка конденсатора, (г/с)/м2;

(7.6)

- сомножитель, учитывающий влияние ходов воды в конденсаторе: при ;

- сомножитель, учитывающий влияние паровой нагрузки конденсатора,

где ;

здесь - номинальная паровая нагрузка конденсатора, кг/с.

при принимаем ;

при определяется по вышеприведенной формуле.

Формула (7.2) пригодна для конденсаторов с латунными трубками при С и м/с при хорошей воздушной плотности установки. Коэффициент теплопередачи K отнесен к наружной (паровой) поверхности трубок.

По формуле (7.2) для двухходовых конденсаторов и обычно применяемых температур охлаждающей воды (10-20С) значения K получается порядка 2000-3000 ккал/м2чС. Для определения средней разности температур в конденсаторе (среднего температурного напора) в упрощенном инженерном расчете пользуются формулой

,C. (7.7)

Эту величину называют средней логарифмической разностью температур.

Формула (7.7) для средней логарифмической разности температур введена в предположении вдоль поверхности охлаждения и для условий чистого противотока; и то и другое не имеет места в поверхностном конденсаторе. Поэтому применение формулы (7.7) для среднего температурного напора совместно с эмпирической формулой для среднего коэффициента теплопередачи является расчетным условным приемом, не отображающим действительности физических процессов в конденсаторе. Однако эмпирическая формула (7.2) для K составлена на основании большого числа промышленных испытаний, в которых значение определялось по формуле (7.7), путем непосредственного измерения температур, а коэффициент теплопередачи вычислялся по формуле (7.2). Имея в виду, что

,

формулу (7.7) можно переписать в следующем виде удобном для расчетов

. (7.8)

На основании последнего уравнения формулу для определения площади поверхности охлаждения конденсатора удобно записать в следующем виде:

, м2. (7.9)

В эту формулу следует подставить в – кг/с, - в кВт/(м2К) и - в кДж/(кгК).

Когда найдена поверхность охлаждения , определяют основные размеры конденсатора. По найденной величине проверяют удельную нагрузку конденсатора , кг/(м2ч).


7.3.2 Число и длина конденсаторных трубок

Секундный расход охлаждающей воды через конденсатор:

, м3/сек, (7.10)

где - внутренний диаметр трубок;

- среднее число трубок в одном ходе;

- скорость воды, м/сек.

Часовой расход охлаждающей воды

, м3/ч, (7.11)

откуда число трубок в одном ходе конденсатора (среднее)

. (7.12)

Полное число трубок в конденсаторе удобно выразить так

. (7.13)

Поверхность охлаждения конденсатора выражается формулой

, м2, (7.14)

где - наружный диаметр трубки, м;

- число ходов воды.

Из формулы (7.14) определим длину трубок

, м.

Подставим в последнее выражение значение из формулы (7.13) и введем обозначение - ; тогда

. (7.15)


7.3.3 Сетка разбивки трубок в конденсаторе

Совокупность всех трубок конденсатора называют трубным пучком. В общем трубном пучке выделяют совокупность всех трубок одного хода по воде (пучок первого хода, пучок второго хода и т.д.) и трубок выделенного воздухоохладителя (пучок воздухоохладителя).

Разбивкой трубок называют расположение их осей в пределах одного пучка по определенной сетке. В конденсаторах применяют шахматную, треугольную (или ромбическую), коридорную и лучевую разбивки. В пределах одного пучка могут быть применены разные разбивки (смешанная разбивка) трубок.

Расстояние между осями соседних трубок называется шагом трубок . Шаг выбирают, по возможности, малым для сокращения поперечных размеров конденсатора.

Минимально допустимая величина шага зависит от метода крепления трубок в трубных досках и лимитируется ослаблением последних отверстиями для трубок.

Если трубки укрепляются в досках при помощи сальников, то рекомендуется

мм,

с учетом достаточного места для размещения сальниковых втулок. При развальцовке трубок принимают:

.

Следует указать, что встречающиеся в литературе соображения о предпочтительности того или иного угла поворота ромбической сетки на трубной доске по существу не имеют значения, в особенности для современных конденсаторов с их сложной компоновкой трубок и весьма развитым фронтом натекания парового потока, при котором пути частиц пара могут пересекать сетку трубных пучков в самых различных направлениях.

Положение сетки по отношению к горизонтальной оси трубной доски может быть различным.


7.3.4 Размеры трубной доски

Размеры трубной доски зависят от числа трубок , которые нужно разместить в конденсаторе, от компоновки трубного пучка, от необходимых размеров сквозных и тупиковых проходов для пара и числа ходов для воды.

В инженерных расчетах конденсатора пользуются понятием об условном диаметре трубной доски , заменяя при оценке основных соотношений размеров трубную доску произвольной формы круглой доской равновеликой площади с диаметром .

Условный диаметр трубной доски можно оценить, зная общее число трубок и их диаметр , исходя из соотношения:

, м. (7.16)

Величина называется коэффициентом использования трубной доски. Из последнего выражения можно определить:

, м. (7.17)

При этом коэффициент выбирают на основании выполненных аналогичных конструкций конденсаторов.


7.3.5 Выбор диаметра трубок

В практике отечественного конденсаторостроения употреблены следующие диаметры трубок: 16/14, 19/17, 24/22, 25/23, 28/26 и 30/28.

Уменьшение диаметра трубок приводит к уменьшению поперечного сечения корпуса и объема конденсатора, а также к некоторому повышению коэффициента теплопередачи конденсатора. С этой точки зрения целесообразными представляются малые диаметры конденсаторных трубок. Однако эксплуатационные соображения заставляют отдавать предпочтение большим диаметрам. При уменьшении диаметра трубок возрастает их число. Соответственно значительно возрастает число креплений трубок, снижается эксплуатационная надежность конструкции и растет трудоемкость и стоимость ремонта.

При малых диаметрах конденсаторные трубки быстрее засоряются, и их приходится чаще чистить. Загрязнение трубок малого диаметра приводит к более интенсивному ухудшению вакуума, чем при большом диаметре; при большем диаметре трубок облегчается их механическая чистка.


7.4 Эксплуатационные характеристики конденсатора

Разрежение в конденсаторе измеряется вакууметром, который показывает разность между давлением наружного воздуха (барометрическим давлением) и абсолютным давление в конденсаторе в мм.рт.ст. Абсолютное давление в конденсаторе, выраженное в мм.рт.ст – разность между показаниями барометра и вакууметра.

Абсолютное давление в конденсаторе, выраженное в технических атмосферах, определяется по формуле:
  1   2   3   4   5   6   7   8

Добавить в свой блог или на сайт

Похожие:

7. 3 Тепловой расчет конденсатора iconЛабораторная работа №10 Электрический конденсатор
Цель работы: исследование зависимости заряда конденсатора от разности потенциалов между пластинами. Расчет емкости конденсатора....

7. 3 Тепловой расчет конденсатора iconМ. И. Калинина т. Г. Гавра, П. М. Михайлов, В. В. Рис тепловой и гидравлический расчет теплообменных аппаратов компрессорных установок
Курсовая работа «Тепловой и гидравлический расчет воздухоохладителя» выполняется

7. 3 Тепловой расчет конденсатора iconЛабораторная работа №27 Исследование процессов заряда и разряда конденсатора и определение емкости конденсатора
Цель работы: изучение временной зависимости напряжения на конденсаторе при подключении или отключении источника постоянной эдс и...

7. 3 Тепловой расчет конденсатора iconТехническая термодинамика часть 2 Программа дисциплины
Расчет и анализ тепловой экономичности циклов пту предлагается выполнять с последовательным их усложнением: от простого цикла до...

7. 3 Тепловой расчет конденсатора iconЛабораторная работа №3 определение электроемкости конденсатора
Определение электрической емкости плоского конденсатора с помощью мостовой схемы. Определение относительной диэлектрической проницаемости...

7. 3 Тепловой расчет конденсатора iconРасчет затрат потребления тепловой энергии
Тепловая нагрузка на горячее водоснабжение Qгвс (ГКал/мес) определяется по формуле

7. 3 Тепловой расчет конденсатора iconКурсовая работа
Выполнить тепловой расчёт котлоагрегата !!!!тип агрегата ке-2,5-14С, паропроизводительность D=2,5 тонн в час параметры вырабатываемого...

7. 3 Тепловой расчет конденсатора iconРеферат Курсовая работа
Выполнить конструкторский тепловой и гидравлический расчет противоточного теплообменника-холодильника газотурбинной наземной установки...

7. 3 Тепловой расчет конденсатора iconИнструкция по организации в Минэнерго России работы по расчету и обоснованию нормативов технологических потерь при передаче тепловой энергии
Разработка нормативов технологических потерь при передаче тепловой энергии осуществляется выполнением расчетов нормативов для тепловой...

7. 3 Тепловой расчет конденсатора iconТепловой расчет брызгально-эжекционных градирен
Описан запатентованный способ модернизации промышленных градирен. Предложена математическая модель и представлены данные о работе...


Разместите кнопку на своём сайте:
lib.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©lib.convdocs.org 2012
обратиться к администрации
lib.convdocs.org
Главная страница