纯凝结段换热器热力水力计算
(盘管式)
一.原始数据
给水压力w P (MPa ) 给水流量G (s kg /)
给水进口焓1h (kg kJ /)或给水进口温度1t (℃) 给水出口焓2h (kg kJ /)或给水出口温度2t (℃) 蒸汽压力s P (MPa )或蒸汽饱和温度s T (℃) 蒸汽进口焓1H (kg kJ /) 蒸汽温度1T (℃) 疏水出口焓2H (kg kJ /) 二.选用数据
1.管子直径i o d d /(m m /)
螺旋管式高加常取略大的管径,约φ18~32mm ,壁厚2.5~5mm 左右。
腰圆管的壁厚最薄至2.5mm ,实践表明2mm 壁厚者寿命不长。
螺旋形以及腰圆形等的管子,当壁厚在2.5~3mm 以上时,可以拼焊,但须注意拼接质量。
2.管内水速w (s m /)
N d G w i 2
4
πυ
=
在额定满负荷运行工况下,流经管内的给水流速按平均温度不超过下列数值,平均温度可按进口和出口温度的算术平均值或按热力计算的数据取用:
不锈钢、蒙乃尔合金(monel )、因科镍(inconel )管子为3s m / 铜镍合金(70-30,80-20,90-10)管子为2.7s m / 碳钢管子为2.4s m /
在平均温度下的额定满负荷工况下的碳钢管和铜管的合适给水速度推荐
为1.85s m /,或在1.85~2s m /之间,不得已时可略超过2s m /,但不应超过2s m /;螺旋管式高压加热器的碳钢螺旋管内给水速度推荐为2s m / 三.计算
1.传热量Q (W )
()31210⨯-=h h G Q 2.核算蒸汽量D (s kg /) ()98
.0103
21⨯⨯-=
H H Q
D 3.对数平均温差m t ∆(℃) 2
11
2t T t T In
t t t s s m ---=
∆ 4.给水平均温度f t (℃) m s f t T t ∆-= 5.汽侧壁温w t (℃) m s w t T t ∆-=4.0 6.汽液膜平均温度M t (℃) ()w s M t T t +=2
1
7.系数B ,查表
8.汽化潜热r (kg kJ /)
根据s P 查汽水性质表 9.换热管数量N (根) w
d G N i 24
υ
=
10. 汽至壁传热分系数1a (()C m W o ⋅2/) ()
4
015894.0w s t T nd r
B a -=
式中 n —— 水平管束在蒸汽侧沿垂直方向的管子平均排数,它是
指管子外表的凝结液膜垂直下流经过的管排数 11. 给水比容υ(kg m /3)
根据w P 、f t 查汽水性质表 12. 给水运动粘度v (s m /2)
根据w P 、f t 查汽水性质表
13.系数A
2045.015.21190f f t t A -+= 14.
壁至水传热分系数2a (()C m W o ⋅2/)
2.08.0163
.1-=i d Aw a 弯管修正系数3
3.101⎪⎭
⎫ ⎝⎛+=R d i ε
a a ⋅=ε2
R —— 所有曲率半径的算术平均值 15.管壁厚δ(m )
()i o d d -=21
δ
16. 壁热导率λ(()C m W o ⋅/)
17. 污垢热阻R (W C m o /2⋅)
查阅GB151-1999附录F7,对给水加热器的凝结段,管内给水侧的最小污垢热阻R 为0.000035222W C m o /2⋅ 18. 总传热系数k (()C m W o ⋅2/) ⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛+⋅++=
i o i o d d R d d a a k 21
111
λδ
19. 计算传热面积c F (2m ) m
c t k Q
F ∆=
20. 实际传热面积F (2m ) L d N F o π= 21. 腰圆管展开长度L (m )
根据公式L d N F o π=,F F c =反推。