Условие задачи
1. Конденсатор паротурбинной установки прокачивается, забортной водой со средней температурой tж2 = 20ºС. В конденсатор поступает отработавший пар из турбины при постоянной температуре tж1 = 32ºС. Конденсация пара происходит на поверхности труб d2/d1 = 16/13 мм.
Коэффициент теплопроводности материала труб λ = 20 Вт/м·К.
Коэффициент теплоотдачи от пара к трубе α1 = 10000 Вт/м2·К, а коэффициент теплоотдачи от трубы к забортной воде α2 = 6430 Вт/м2·К.
Определить величину поверхности нагрева F (м2), если массовый расход забортной воды М = 79 кг/с, а изменение температуры забортной воды в конденсаторе
Δt = 10ºC.
Расчет поверхности F вести по среднему диаметру трубы.
Теплоемкость забортной воды принять Ср = 4,5 кДж/кг·К.
2. Определить тепловой поток в конденсаторе Q (кВт), если внутренняя поверх-
ность труб будет покрыта отложениями толщиной δотл = 0,5 мм с коэффициентом теплопроводности λотл = 0,1Вт/м·К.
3. При условиях п.2 определить температуру наружного слоя отложений tс3.
Ответ
Средний диаметр трубы равен: dср = (dн + dвн)/2 = (16 + 13)/2 = 14,5 мм.
Толщина стенки трубы равна: = (dн - dвн)/2 = (16 - 13)/2 = 1,5 мм.
Определяем термическое сопротивление:
Rt = 1/1 + / + 1/2 = 1/10000 + 0,0015/20 + 1/6430 = 1,5554·10-4 м2·К/Вт.
Коэффициент теплопередачи равен: k = 1/Rt = 1/(1,5554·10-4) = 6430 Вт/ м2·К.
Уравнение теплопередачи: Q = F·k·t = F·k·...
