2018-02-13
282
Подогреватель с U-образными трубками диаметром 
= 
м. Масло-внутри трубок, греющий пар – в межтрубном пространстве корпуса.
Средняя температура масла в подогревателе:
Физические характеристики масла при tм:
Удельная теплоемость: cp = 0,451ккал/кг 
˚С = 1,888 кДж/кг ˚С
Удельный вес: γм = 888 кг/м3
Параметры греющего пара на линии насыщения:
Температура: tп = 222,9 ˚С
Теплота парообразования: rп = 440,7 ккал/кг = 1845,12 кДж/кг
Удельный объем vп = 0,0815 м3/кг
Количество тепла, необходимое для подогрева масла до заданной температуры:
Q = 
= 20000 
0,451 40 = 360800 ккал/час = 419,61 кВт
Средняя логарифмическая разность температур масла и греющего пара в подогревателе:
Δt = 
= 
= 193,24˚С
Зададимся скоростью масла в трубках w’м = 1 м/сек
Определяем необходимое число трубок для обеспечения данной скорости масла в одноходовом подогревателе:
n’ = 
= 
= 124,5шт.
Принимаем n = 120 шт. Скорость масла в трубках:
= 
= 1,04 м/сек
Определяем значение коэффициента теплопередачи k от пара к маслу (по графику частных зависимостей коэффициента теплопередачи от пара к маслу для трубок диаметром 10/8 мм) при tм = 30˚С и wм = 1,04 м/сек, k = 134 ккал/м2 час ˚С = 0,156 кВт/м2 ˚С
Величина поверхности теплообмена масла с учетом возможности загрязнения (ηз = 0,8):
Fн = 
= 
= 17,4 м2
Принимаем фактическую поверхность нагрева: Fф = 17,4 м2
Для компоновки пучка примем число ходов масла по трубкам подогревателя: zм = 4
Средняя длина трубки одного хода:
= 
1,15 м
= 1,05 – коэффициент, учитывающий потери тепла в окружающую среду (при наличии изоляции)
Расход пара на подогрев масла с учетом потери тепла в окружающую среду составит:
= 
= 859,6 кг/час
Принимаем:
Диаметр патрубков входа и выхода масла dм = 0,08 м
Диаметр патрубка входа греющего пара dп = 0,025 м
Диаметр патрубка слива конденсата dк = 0,015 м
Скорость масла в патрубках входа и выхода масла:
wм п = 
= 
= 1,25 м/сек
Скорость пара в патрубке выхода:
wп п = 
= 
= 39,7 м/сек
= 1000 кг/м3 – удельный вес конденсата
Скорость конденсата в сливном патрубке выхода:
Wк п = 
м/сек
Конструктивные характеристики трубного пучка: шаг между трубками st = 0,0135 м, число отверстий под трубки в трубной доске N0 = zм n = 4 120 = 480шт., внутренний диаметр корпуса Dв = 0,350 м
Расчет гидравлических сопротивлений
Удельное гидравлическое сопротивление движению масла внутри трубок подогревателя на 1 пог.м при tм = 30˚С и wм = 1,04 м/сек
Δp1 = 0,21 кг/см2 
Средняя длина трубки одного хода с учетом толщины трубной доски:
L0 = l1 + sтр = 1,15 + 0,04 = 1,19 м
Средняя длина пути, проходимая маслом в подогревателе:
Lп = zм L0 = 4 1,19 = 4,76 м
Полное сопротивление потока масла в подогревателе:
Δp’м = 
= 
= 1,25 кг/см2= 0,1226 МПа
– коэффициент, учитывающий загрязнение трубок.
