Источники и системы теплоснабжения промышленных предприятий - Тепловой расчет КТАНа

Тепловой расчет КТАНа.

Параметры воды, нагреваемой в КТАНе, зависят от возможного использования ее в котельной. Можно нагревать воду – сырую или после водоподготовки, подпиточную воду, воду для горячего водоснабжения, для технических и иных нужд. Трубный пучок может иметь несколько независимых рядов трубок, т.е., можно нагревать различные потоки воды. В этом случае ряды труб располагаются в соответствии с выходными температурами нагреваемой воды. Холодные - сверху, горячие – снизу. В расчетах сначала определяют температуру рядов после первого по ходу газов ряда трубок. Разность температур газов и воды на выходе из предыдущего ряда, а также на входе в последующий ряд должна быть не менее 8-10 ⁰С. Если это условие не выполняется, то уменьшают тепловую нагрузку ряда и повторяют расчет.

Температуру газов и их влагосодержание на выходе из ряда труб можно найти по номограмме [] по известному изменению энтальпии газов , где Q_i – теплопроизводительность ряда.

Если теплопроизводительность котла с подключением КТАНа меняется, то нужно выполнить перерасчет расхода топлива. Действительный расход топлива в котле

. Здесь Q_кот – теплопроизводительность котла; - теплопроизводительность КТАНа.

Расчет поверхности насадки КТАНа проводят для каждого ряда отдельно. Поверхность данного ряда трубок

. Здесь - среднелогарифмическая разность температур воды и газов; k_i – коэффициент теплопередачи.

. Коэффициент f₁=0.8…1.0 учитывает термическое сопротивление отложений внутри трубок; коэффициент f₂=0.98…1.0 учитывает термическое сопротивление отложений на наружной поверхности труб. В насадке КТАНа используются трубки с наружным диаметром 20 мм с толщиной стенки 2 мм. Со стороны газов коэффициент теплоотдачи определяется по формуле

, где - скорости газов и воды, соответственно. Принимают скорость газов 6…10 м/с, скорость воды – до 3 м/с. При коэффициенте избытка воздуха a до 1.3 А₁=116.3, при a > 1.3 А₁=104.7.

Со стороны воды , вт/м^{2 0}С.

Насадка КТАНа может выполняться из змеевиков или из пакета с трубными досками. Число рядов змеевиков равно 4,6,8,10… Проходное сечение для газов

.

При шахматном расположении труб в пакете расстояние между трубками . Расстояние между центрами трубок . Высота слоя . Ширина насадки при шахматном расположении

Рис.10.10. Схема трубного пучка

Расход орошающей воды равен (6…8)(l' + b) м³/ч.