Получить расчетную зависимость WОПТ = f1 (ϕ) ,
FР = f2 (ϕ) и Згод = f3 (ϕ) (не менее пяти расчетных точек для каждой функции). Нарисовать графики зависимости указанных величин от изменяющегося фактора ϕ.
С использованием полученных результатов и графиков дать научное и техническое объяснение поведения оптимальной скорости, площади поверхности теплообмена и годовых приведенных затрат от изменяющегося фактора ϕ.
Замечание: если в рассматриваемом диапазоне изменения фактора ϕ абсолютное значение оптимальной скорости,
площади поверхности теплообмена и годовых приведенных затрат изменяется не более чем на 10 % то их следует считать не зависящими от фактора ϕ.
Отчет по работе должен содержать:
1.Название и цель работы.
2.Таблицу исходных данных.
3.Таблицу результатов оптимизирующего расчета подогревателя в номинальном режиме. Результаты сравнения расчетных результатов с фактическими.
4.Таблицу исходных данных и листинг результатов рас-
чета по влиянию заданного внешнего фактораϕ на FР и Згод . 5. Графики функций WОПТ = f1 (ϕ) , FР = f2 (ϕ) и
Згод = f3 (ϕ) с пояснениями поведения этих функций в зависимости от ϕ.
30
Таблица 3
Исходные данные для расчета
|
|
|
|
|
Обо- |
Зна- |
Наименование |
зна- |
чение |
||||
|
|
|
|
|
чение |
|
1 |
|
|
|
|
2 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
Температура насыщения греющего пара, |
TN |
|
||||
tН , оС |
|
|
||||
Температура воды на входе в подогрева- |
TB1 |
|
||||
тель, t'В , оС |
|
|
||||
Температура воды на выходе из подогре- |
TB2 |
|
||||
вателя, t"В , оС |
|
|
||||
Удельная стоимость 1 м2 поверхности те- |
CA |
|
||||
плообмена подогревателя, ЦA , р./м2 |
|
|
||||
Стоимость 1 кВт ч электроэнергии для |
CE |
|
||||
привода насоса подачи воды в подогрева- |
|
|
||||
тель, ЦЕ , р./(кВт ч) |
|
|
||||
Толщина стенки теплообменной трубы, |
DCT |
0,001 |
||||
δСТ , м |
|
|
||||
Расход воды через подогреватель, G , |
G |
|
||||
кг/с |
|
|
||||
Средний коэффициент теплопроводности |
LB |
0,6 |
||||
воды в аппарате, λВ , Вт/(м К) |
|
|
||||
Средняя теплоемкость воды в аппарате, |
СP |
4180 |
||||
cР , Дж/(кг К) |
|
|
||||
Средний коэффициент кинематической |
NB |
0,65* |
||||
вязкости воды в аппарате, |
|
, м2/с |
|
*10-6 |
||
νв |
|
|||||
Длина теплообменных труб, l, м |
L |
1 |
||||
Средняя плотность воды в аппарате, |
|
|
ROB |
997 |
||
ρв |
||||||
кг/м3 |
|
|
||||
31
Окончание табл. 3
Наименование |
Обо- |
Зна- |
|
зна- |
чение |
|
чение |
|
1 |
2 |
3 |
КПД насосного агрегата для подачи воды |
ETH |
|
в аппарат, ηН |
|
|
Число часов работы аппарата в год, τ , |
TAU |
|
ч/год |
|
|
Начальное число ходов в аппарате, Z; |
Z |
4 |
Коэффициент теплопроводности мате- |
LCT |
|
риала стенки, λСТ , Вт/(м К); |
|
|
Коэффициент наличия в греющем паре |
ETI |
|
неконденсирующихся газов, ηi . Для чис- |
|
|
того пара ηi =1 |
|
|
Начальное значение площади поверхно- |
F |
3,97 |
сти теплообмена, F , м2 |
|
|
0 |
|
|
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2 ИЗУЧЕНИЕ КОНСТРУКЦИИ И ИССЛЕДОВАНИЕ
РЕЖИМОВ РАБОТЫ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО ВОДОВОДЯНОГО ПОДОГРЕВАТЕЛЯ
Цель работы состоит в изучении конструкции горизонтального рекуперативного кожухотрубного водо-водяного подогревателя и практическом освоении математических методов анализа и оптимизации теплообменных аппаратов данного типа.
32
Объектом исследования в лабораторной работе является кожухотрубный горизонтальный водо-водяной теплообменный аппарат типа ХВ-790 (рис. 1). Характеристики аппарата приведены в табл. 4.
Таблица 4
Технические характеристики ТОА ХВ-790
Параметр |
Значение |
1 |
2 |
Производительность, т/ч |
5/10 |
Поверхность нагрева, м2 |
1,6 |
Расчетные параметры: |
|
по греющей воде |
|
избыточное давление, бар |
0,2 |
температура, 0С |
|
На входе |
104,2 |
На выходе |
60 |
по нагреваемой воде |
|
избыточное давление, бар |
7 |
температура, 0С |
|
На входе |
40 |
На выходе |
48 |
Рабочие параметры: |
|
по греющей воде |
|
избыточное давление, бар |
7 |
температура, 0С |
|
На входе |
160 |
по нагреваемой воде |
|
избыточное давление, бар |
7 |
температура, 0С |
|
На входе (не менее) |
45 |
Гидравлическое сопротивление при максималь- |
|
ной производительности, м. вод. ст. |
|
33
Окончание табл. 4
Параметр |
Значение |
1 |
2 |
В межтрубном пространстве |
0,99 |
В трубном пространстве |
1,06 |
Число ходов воды в межтрубном и трубном про- |
4 |
странствах |
|
Площадь поперечного сечения в одном ходе, м2: |
|
Межтрубного пространства |
0,003 |
Трубного пространства |
0,0075 |
Материал трубок |
Латунь Л- |
|
68 |
Число трубок в трубном пучке, шт. |
20 |
Размеры трубок: |
|
Наружный диаметр, мм |
16 |
Толщина стенки, мм |
1 |
Длина, м |
1,7 |
Масса аппарата, кг |
134 |
Расход воды в расчетном режиме, т/ч |
|
греющей |
2,5 |
нагреваемой |
10 |
Во введении к лабораторной работе, конспектах лекций и в соответствующих главах рекомендуемой литературы ознакомиться с основными конструкциями жидкостно-жид- костных кожухотрубных теплообменных аппаратов, методами их математического моделирования и оптимизации.
34