идз парогенератор сепарация пара. Исследование теплообмена со стороны кипящего рабочего тела вариант 15 по дисциплине Парогенераторы и теплообменники

• Название: Исследование теплообмена со стороны кипящего рабочего тела вариант 15 по дисциплине Парогенераторы и теплообменники
• Анкор: идз парогенератор сепарация пара
• Дата: 04.04.2023
• Размер: 81.43 Kb.
• Имя файла: IDS-2_PG_AES_Mavrodiev.docx
• Тип: Исследование; #1037547

Министерство НАУКИ И ВЫСШЕГО образования Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«Национальный исследовательский Томский политехнический Университет»


Инженерная школа энергетики, НОЦ И.Н.Бутакова

14.05.02 «Атомные станции: проектирование, эксплуатация и инжиниринг»

задание № 2

ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛООБМЕНА СО СТОРОНЫ КИПЯЩЕГО РАБОЧЕГО ТЕЛА

Вариант:
15
по дисциплине:

Парогенераторы и теплообменники

Исполнитель:	Мавродиев В.И.
студент группы	5091							20.11.2022
Руководитель:	Гвоздяков Дмитрий Васильевич
канд. техн. наук. доцент

Томск – 2022

Задание №2–15

Формулировка задания: Парогенератор насыщенного пара, обогреваемый водой под давлением, с погруженной поверхностью теплообмена. Экономайзерный участок отсутствует. Теплоноситель (некипящая вода) движется внутри теплообменных труб, кипящая вода - снаружи. Со стороны рабочего тела поверхность трубок покрыта слоем отложений.
Необходимо:

• 
  построить – диаграмму;
  
• 
  для входного и выходного сечений tQ – диаграммы провести расчет коэффициентов теплоотдачи и от стенки труб к рабочему телу;
  
• 
  вычислить соответствующие коэффициенты теплопередачи , и средний коэффициент теплопередачи ;
  
• 
  рассчитать критический тепловой поток q _кр.
  

Примечания:

• 
  стенку трубы рассматривать как плоскую стенку;
  
• 
  теплопроводность слоя отложений принять равной
  

• 
  в качестве начального приближения плотности теплового потока можно принять для входа (по направлению теплоносителя) q _вх =3·10⁵ Вт/м²; для выхода q _вых =6·10⁴ Вт/м²;
  
• 
  расчет коэффициента теплопроводности материала стенки вести по средней температуре стенки, оцениваемой приближенно как среднее арифметическое температур теплоносителя и рабочего тела в соответствующем сечении;
  
• 
  расчет критического теплового потока вести по формуле
  

где - теплота парообразования, Дж/кг;

- коэффициент поверхностного натяжения, Н/м;

- ускорение свободного падения, м/c²;

- плотность воды и пара в состоянии насыщения, кг/м³;

Начальные условия

Таблица 1 – Исходные данные В 15

, °С	, °С	, МПа		ст , мм	отл , мм	материал трубки
328	308	7,5	19	1,4	0,1	15ХМ

Решение

По давлению с помощью hs-диаграммы найдем температуру насыщения



Температура стенки на входе

Температура стенки на выходе

Из таблиц

Примем

найдем по формуле Кирилова П.Л.













Относительная погрешность вычисления теплового потока





Принимаем , проводим следующую итерацию









Схема расчета в других сечениях аналогична. Результаты последних итераций представлены в таблице 2



Таблица 2 – результаты расчета

Сечение
Входное	309,25	41	56,587	6921	1,1
Выходное	291,8	41	28,634	6182	8
Среднее	300,52	41	42,610	6552	4,55

Рисунок 1. tQ диаграмма

Вывод

В результате выполнения работы был посчитан коэффициент теплопередачи ПГ, обогреваемого водой под давлением во входном и выходном сечениях, а также средний. Коэффициент теплоотдачи от рабочего тела был рассчитан по формуле Кирилова П.Л.

Кроме того, была построена t-Q диаграмма и получено значение критического удельного теплового потока. Из данных можно сделать вывод, что по ходу движения теплоносителя коэффициент теплоотдачи снижается, так как снижается температурный напор и удельный тепловой поток.