Контрольная работа по "Водоподготоке"

№ п/п

Рассчитываемая величина и ее размерность

Расчетная формула или источник величины

Числовые значения величин, входящих в формулу

Результат

1

Теплота, необходимая для образования 1кг вторичного пара q_1,2, кДж/кг

q_1,2=(h₂-h_кв)+[(1+X/100)   _*(h_кв – h_пв)]

q_1,2= (2738,5–604,7)+

+[(1+22/100)_*(604,7- – 554,7)]

2194,8

2

Энтальпия вторичного пара, h₂, кДж/кг

                [9]

2738,5

3

Температура кипящей воды, t_кв, ^оС

                [9]

143,6

4

Энтальпия кипящей воды, h_кв, кДж/кг

                [9]

604,7

5

Энтальпия питательной воды, h_пв, кДж/кг

h_пв = h_кв - 50

h_пв = 604,7 - 50

554,7

6

Теплота, отдаваемая воде 1кг первичного пара q_11, кДж/кг

q_1,1 = h₁ - h_к

q_1,1 = 2743,8 – 670,4

2073,4

7

Энтальпия первичного пара, h₁, кДж/кг

                [9]

2743,8

8

Температура первичного пара, t₁, ^оС

                [9]

158,84

9

Энтальпия конденсата первичного пара, h_k кДж/кг

                [9]

670,4

10

Общий расход первичного пара, D₁, кг/с

D₁ = D_2*q_1,2/q_1,1

D₁ = 5,0_*2194,8/2073,4

5,29

11

Теплота, теряемая с проду-вочной водой Q_пр, кДж/c

Q_пр= (D_{2 *} X/100) _*

          (h_кв – h_пв)

Q_пр= (5,0 _* 22/100) _*

          (604,7 – 554,7)

55,0

12

Теплота, затрачиваемая на образование  вторичного пара Q₂, кДж/c

Q₂= D_{2 *} q₁₂

Q₂= 5,0 _* 2194,8

10974,0

13

Средняя температура нагреванмой воды, t_в, ^оС

t_в = 0,5_*(t_кв + t_пв)

t_в = 0,5_*(143,6+127,4)

135,5

14

Средняя температура стенки труб (с  последующим уточнением), t_ст, ^оС

t_ст = 0,5_*(t₁ + t_в)

t_ст = 0,5_*(158,8+135,5)

147,2

15

Средняя температура конденсатной плёнки, t_пл, ^оС

t_пл = 0,5_*(t₁ + t_ст)

t_пл = 0,5_*(158,8+147,2)

153,0

Теплофизические характери- стики конденсатной плёнки:

16

- теплоёмкость С, кДж/(кг К)

    [9]   [Таблица 4]

4,325

17

теплопроводность l, Вт/(м_*К)

    [9]   [Таблица 4]

0,6847

18

- коэффициент кинемати-ческой вязкости n, м²/с

    [9]   [Таблица 4]

0,2_*10^-5

19

- коэффициент темпера- туропроводности а, м²/с

    [9]   [Таблица 4]

17,24_*10^-8

20

Критерий Галилея

Ga = g(l_б)³/n²

Ga=9,81_*3,5³/(17_*10^-8)²

1,05_*10¹⁴

21

Критерий Прандля:

Pr = n/a

22

-при средней температуре плёнки Pr

    [9]   [Таблица 4]

1,16

23

-при температуре стенки Pr_ст

    [9]   [Таблица 4]

1,2

24

-при температуре первичного пара Pr₁

    [9]   [Таблица 5]

1,12

25

Коэффициент К₁

K₁ = r/[C_*(t₁ - t_ст)]

K₁=2086/[4,33_*(159–147)]

41,4

26

Скрытая теплота парообразования r, кДж/кг

    [9]   [Таблица 5]

2086

27

Критерий Нуссельта, Nu

Nu = 0,42_*(Ga_*Pr_*K₁)^0,28/ /(Pr/Pr_ст) ^0,25

Nu = 0,42_*(1,05_*10¹⁴_*1,2 _*41,4)^0,28/ /(1,2/1,12) ^0,25

  10388

28

Коэффициент теплоотдачи от пара к  стенке, a₁, Вт/(м² К)

a₁ = Nu_*l/l_б

a₁ = 10388_*0,6847/3,5

2032

29

Температурный напор от стенок к кипящей  воде, Dt₂,^оС

Dt₂ = t_ст - t_в

Dt₂ = 147,2 – 135,5

11,7

30

Коэффициент теплоотдачи от стенки к  кипящей воде, a₂, Вт/(м² К)

a₂ = 1,163_*39_*Dt₂^2,33_* (10_*Р₂)^0,5

(Р₂–давление  в МПа)

a₂ = 1,163_*39_*11,7^2,33_* (10_*0,4_*10⁶)^0,5

27725

31

Удельный тепловой поток q₂, кДж/(м²_*с)

 q₂ = a_2*Dt₂

q₂ = 27725_*11,7/1000

323,2

32

Коэффициент теплопередачи, К, Вт/(м²_*К)

K = 1/(1/a₁+d/lт + 1/ a₂)

K = 1/(1/2032+0,003/45 + 1/ 27725)

1746

33

Коэффициент теплопроводности стенки трубы l_т, Вт/(м_*К)

               [9]  

45

34

Удельный тепловой поток q, кДж/(м²_*с)

q = K_*(t₁ – t₂)

q = 1746_*(158,8 – 143,6)/1000

26,58

35

Поверхность нагрева батарей, F, м²

F = Q₂/[m_*K_*(t₁ – t₂)]

F=10974/[0,75_* 1746_* (158,8–143,6)]_*1000

590

36

Расчётное предельное напряжение парового пространства, R_v’, м³/(м³_*ч)

R_v’ = R_v*j

R_v’ = 174_*0,9

157

37

Объёмная производительность вторичного пара V, м³/ч

V = 3600_*D₂/r₂

V = 3600_*5,0/2,2

8187

38

Плотность пара, r₂, кг/м³

    [9]   [Таблица 5]

2,2

39

Объём парового пространства и испарителя, V_п.пр, м³

V_п.пр = V/R_v’

V_п.пр = 8187/157

52,3

40

Диаметр испарителя D_и, м

D_и = Ö[4_*V_п.пр /(p_*l_пп)]

D_и = Ö(4_*52,3/3,14/2,6)

5,06

41

Высота аппарата, L, м

L = l_вд + l_пп + l_у + l_б + l_нд

L=0,6+2,6+0,32+3,5+

+0,4

7,42

42

Количество труб батареи n,шт

n = F/(p_*d_н*l_б)

n = 590/(3,14_*0,036_*3,5)

1491

43

Общая площадь труб батареи F_ТБ, м²

F_ТБ = p_*d_н²_*n/4

F_ТБ= 3,14_*0,036²_*1491/4

1,517

44

Расход питательной воды, D_пв, кг/с

D_пв = D₂ + D_пр =

  = D_2*(1+Х/100)

D_пв = 5,0_*(1+ 22/100)

6,1

45

Свободное сечение батареи, F_СБ, м²

F_СБ = D_пв/w_пв

F_СБ = 6,1/3,5

1,74

46

Диаметр батареи, D_Б, м

D_Б = Ö[4_*(F_ТБ + F_СБ)/p]

D_Б = Ö[4_*(1,22+1,74)/3,14]

2,03