Расчет подогревателя мазута перед форсунками.
1. Тепловой поток на разогрев мазута от температуры tп'=800С до температуры tп”=1100С (температура при которой достигается требуемая вязкость перед форсунками 1,5-2,00ВУ):
(6.43)
где Gм – расход мазута через подогреватель, равен расходу мазута котлами, Gм=0,348 кг/с;
ссрм – теплоемкость мазута при средней температуре мазута в подогревателе. tср = (tп' + tп”) / 2 = (80 + 110) / 2 = 950С. Теплоемкость мазута вычисляется по формуле (5.15), ссрм=1975,50 Дж/кг×0С;
2. Тепловые потери через стенки подогревателя:
(6.44)
где kиз – коэффициент теплопередачи через изолированную стенку, определяется по формуле (5.12) при заданной tиз=400С и tп=158,080С, kиз=4,44 Вт/м2×0С;
Fиз – площадь изолированной поверхности при заданном числе секций n=2, Fиз=3,606 м2;
t0 – температура окружающей среды, так как теплообменник устанавливается на открытой площадке около мазутонасосной, то принимаем t0=-340С;
3. Общая мощность подогревателя:
(6.45)
Далее расчет выполняется аналогично пунктам 3–20 по формулам 6.13-6.33 теплового расчета подогревателя и пунктам 1-11 по формулам 6.34-6.42 гидродинамического расчета подогревателя раздела 6.1. Результаты расчета сведены в таблицу 6.1.
Расчет подогревателей типа «труба в трубе».Таблица 6.1
| Параметр | Подогрева-тель основного резервуара | Подогрева-тель перед форсунками |
| Тепловой расчет | ||
| Начальная температура tп', 0С | ||
| Конечная темпереатура tп", 0С | ||
| Средняя температура мазута в подогревателе tср, 0С | 58,5 | 95,0 |
| Температура окружающей среды подогреватель t0, 0С | -34 | -34 |
| Средняя теплоемкость мазута в подогревателе cср, Дж/кг×0С | 1884,25 | 1975,50 |
| Расход мазута через подогреватель Gм, кг/с | 0,236 | 0,348 |
| Тепловой поток на нагрев мазута Qн, Вт | ||
| Температура изоляции подогревателя tиз, 0С | ||
| Температура насыщения пара tп, 0С | 158,08 | 158,08 |
| Коэффициент теплопередачи через стенку подогревателя в окружающую среду kиз, Вт/м2*0С | 4,44 | 4,44 |
| Площадь изоляции Fиз, м2 | 5,482 | 3,606 |
| Тепловой поток на компенсацию тепловых потерь Qп, Вт/м2*0С | ||
| Мощность подогревателя Q, Вт | ||
| Диаметр корпуса D´S, мм | 108´4 | 108´4 |
| Диаметр внутренней трубы d´s, мм | 59´4 | 59´4 |
| Длина рабочей части трубки L, м | 5,1 | 5,1 |
| Плотность мазута в подогревателе rср при tср, кг/м3 | 928,27 | 900,89 |
| Расчетная площадь поперечного сечения трубок fтррасч, м2 | 1,696×10-4 | 1,696×10-4 |
| Площадь поперечного сечения трубок fтр, м2 | 2,043×10-3 | 2,043×10-3 |
| Расчетное число параллельно установленных секций m | 0,08 | 0,13 |
| Принятое число параллельно установленных секций m | ||
| Площадь межтрубного пространства fм.т., м2 | 5,120×10-3 | 5,120×10-3 |
| Плотность пара rп при давлении p=0,5 МПа, кг/м3 | 3,11 | 3,11 |
| Скрытая теплота парообразования r, кДж/кг | 2090,39 | 2090,39 |
| Коэффициент теплоусвоения h | 0,8 | 0,8 |
| Расход пара Dп, кг/с | 0,026 | 0,014 |
| Скорость пара в подогревателе wп, м/с | 1,61 | 0,89 |
| Коэффициент теплоотдачи от пара к стенке a1, Вт/м2×0С | 2162,29 | 1965,35 |
| Коэффициент теплопроводности мазута lсрм при tср, Вт/м×0С | 0,150 | 0,142 |
| Коэффициент температуропроводности a, м2/с | 8,573×10-8 | 7,996×10-8 |
| Вязкость мазута nсрм при tср, м2/с | 4,047×10-4 | 5,723×10-5 |
| Критерий Pe | ||
| Критерий Nu | 67,615 | 79,561 |
| Коэффициент теплоотдачи от стенки к мазуту a2, Вт/м2×0С | 198,79 | 222,00 |
| Коэффициент теплопроводности стали lст, Вт/м×0С | ||
| Коэффициент теплопередачи k, Вт/м2×0С | 179,54 | 196,45 |
| Средний логарифмический температурный напор Dtср, 0С | 98,01 | 61,87 |
| Плотность теплового потока q, Вт/м2 | 17597,19 | 12154,91 |
| Расчетная площадь поверхности нагрева Fнрасч, м2 | 2,440 | 1,951 |
| Фактическая площадь нагрева одной секции Fн1, м2 | 0,945 | 0,945 |
| Расчетное число последовательно установленных секций n | 2,58 | 2,06 |
| Принятое к установке число последовательно включенных секций n | ||
| Фактическая площадь теплообмена подогревателя Fн, м2 | 2,836 | 1,891 |
| Невязка h, % | 14,0 | 3,1 |
| Гидродинамический расчет | ||
| Критерий Reм | 15,69 | 168,59 |
| Критерий Prж2 при средних параметрах мазута в подогревателе | 4721,00 | 715,79 |
| Температура стенки со стороны пара tст1, 0С | 149,94 | 151,90 |
| Температура мазута в пристенном слое tст2, 0С | 148,59 | 150,96 |
| Вязкость мазута n при tст2, м2/с | 1,068×10-5 | 1,011×10-5 |
| Коэффициент теплопроводности l при tст2, Вт/м*0С | 0,131 | 0,131 |
| Теплоемкость c при tст2, Дж/кг*0С | 2109,47 | 2115,40 |
| Плотность r при tст2, кг/м3 | 868,94 | 867,44 |
| Коэффициент температуропроводности a при tст2, м2/с | 7,151×10-8 | 7,117×10-8 |
| Критерий Prст2 при параметрах мазута в пристенном слое | 149,37 | 142,11 |
| Коэффициент гидравлического трения lтр | 0,051 | 0,052 |
| Путевые потери DPlм, Па | 109,8 | 166,1 |
| Суммарный коэффициент местных потерь Szм | 7,0 | 5,0 |
| Местные потери давления DPместм, Па | 50,4 | 80,6 |
| Суммарные потери давления в подогревателе DPм, Па | 160,2 | 246,7 |
Дата добавления: 2016-03-10; просмотров: 2023;