Расчет теплообменного аппарата для подогрева воды (экономайзера)

В КП по заданию необходимо рассчитать теплообменный аппарат для подогрева воды (экономайзер) по следующим исходным данным: Температура выхлопных газов на входе в пароперегреватель t1г=480?C; Расход выхлопных газов m1=140кг/с; Параметры воды на входе в экономайзер: -температура воды на входе в экономайзер t1=t2'=95?C; -давление воды на входе в экономайзер p1=1,5 МПа. Параметры выхлопных газов после пароперегревателя: -температура выхлопных газов после пароперегревателя t2= t1г-70 = 480 - 70 = 410?C; Температура выхлопных газов на входе в экономайзер t2г= t2'+? tг = 95 + 120 = 215?C, где ? tг=120?C. Задачей конструктивного расчета является определение площади поверхности теплообмена, необходимой для передачи заданного теплового потока при заданных температурах сред. Целью гидродинамического расчета является определение гидравлических сопротивлений и мощностей, необходимых для перемещения рабочих сред в аппарате. При этотм принятые скорости движения сред должны быть увязаны с допустимыми сопротивлениями и условиями оптимизации. В результате расчета первого раздела определили расход пара, температуры на входе и выходе в экономайзер, теплоемкости горячего (дымовых газов) и холодного (вода) теплоносителей. Во втором разделе определили теплофизические свойства теплоносителей (воды и дымовых газов). Благодаря этому, в третьем разделе рассчитаны размеры ТА одной секции LxBxH (2,06 х 2,01 х 4,4) м с тепловым потоком экономайзера, при этом, приняв перекрестно-противоточную схему. В четвертом разделе были определены потери давления воды и выхлопного газа при прохождении через теплообменный аппарат. Потери давления по потоку воды составили 190,1кПа, что в процентном эквиваленте составляют 12,6% и превышает допустимые потери давления. Для дымовых газов, сопротивления по потоку составили 0,47 кПа, что в процентном эквиваленте равны 0,5 %. После уточненного расчета ТА получили коэффициенты теплоотдачи со стороны дымовых газов и воды. Эти результаты свидетельствуют о том, что при определении площади требуемой теплообменной поверхности определяющим является коэффициент теплоотдачи со стороны дымовых газов, который в 144 раза меньше чем коэффициент теплоотдачи со стороны воды. Поэтому, с целью повышения общего коэффициента теплопередачи ТА, что приведет к снижению требуемой площади теплообменной поверхности, а, следовательно и к уменьшению габаритов ТА, необходимо установить оребренные трубы. По результатам расчетов в пятом разделе, коэффициент теплопередачи аппарата после установления оребрения труб на газовой стороне увеличился в 1,4 раза, что поспособствовало снижению габаритов ТА. Графическая часть: 1 чертеж в программе "Компас". В ПЗ - 32 листа.

Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого «Промышленная теплоэнергетика» 2019 г. Оценка КП "Хорошо".