7. preračun prenosnih površin parnega...

Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo Laboratorij za termoenergetiko

GENERATORJI TOPLOTE Teoretične vaje 12

7. Preračun prenosnih površin parnega kotla

Preračunajte dimenzije prenosnih površin v uparjalniku in pregrevalniku parnega kotla.

Rezultati preračuna naj vsebujejo vsaj:

toplotne tokove v vseh štirih prenosnikih toplote v kotlu (uparjalnik, pregrevalnik pare,

grelnik vode in grelnik zraka)

temperature dimnih plinov med prenosniki toplote

ustrezne dimenzije cevi posameznih prenosnikov toplote

dimenzije kurišča (uparjalnika)

število cevi, ki sestavljajo steno kurišča in njihovo skupno dolžino

skupno prenosno površino pregrevalnika

število cevnih paketov

dolžino posameznega cevnega paketa

skico cevnega paketa (kako je potrebno korigirati površino prenosnika?)

Pri uparjalniku primerjajte tipa stene A in C, pri pregrevalniku pa trikotno in štirikotno

razporeditev cevi. Kako različna geometrija prenosnikov toplote vpliva na njune dimenzije

in zakaj?

Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo Laboratorij za termoenergetiko

GENERATORJI TOPLOTE Teoretične vaje 13

7. 1 Minimalna debelina stene

dop

zmin

σ

dpd

2

Δ

7. 2 Uparjalnik

prenešen toplotni tok

44

100100

stdS

TTσAQ

ΔTst = 15...50 K

skupni sevalni koeficient

σσA

A

σ

σ

stUP

pl

pl

111

1

sevalni koeficient plamena

gorivo σpl

W/m2K4

mazut 4,88·10-8

les, rjavi premog 4,07·10-8

črni premog 3,49·10-8

antracit 2,62·10-8

plin 2,33·10-8

sevalni koeficient stene

σst = 4,88·10-8 W/m2K4

Stefan-Boltzmanova konstanta

σ = 5,6704 W/m2K4

razmerje površin

Apl/AUP = 0,45...0,95

faktor žarčilnih ogrevalnih površin Ψuporabi diagram

UP

S

A

AΨ

dimenzije uparjalnika

AUP = 4a h

skupno število cevi v stenah uparjalnika

t

anUP

4

Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo Laboratorij za termoenergetiko

GENERATORJI TOPLOTE Teoretične vaje 14

7. 3 Pregrevalnik pare

prenešen toplotni tok

lnΔTAkQ PPPP

koeficient prehoda toplote (glede na zunanjo površino cevi)

n

z

n

zz

d

d

αd

d

λ

d

α

k

21

1ln

2

1

1

toplotna prestopnost na strani dimnih plinov

α1 = α1k + α1s

konvektivna toplotna prestopnost

bwdcα nd

nzk

11

(uporabi diagram)

število vrst cevi prečno na smer

toka dimnih plinov (cevnih

paketov)

1PP

PPPP

t

an

srednja temperatura mejne

plasti

2

,, srstsrdm

TTT

srednja temperatura dimnih

plinov (uporabi diagram)

ddd

srd TTT

T Δ2

21,

srednja temperatura stene

st

upsppsrst T

pTTT Δ

2,

hitrost dimnih plinov

d

dd

A

Vw

0

,,

T

TVmV

srdvdgd

PPzPPPPd bdnaA

Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo Laboratorij za termoenergetiko

GENERATORJI TOPLOTE Teoretične vaje 15

dodatek h konvektivni toplotni prestopnosti zaradi sevanja (uporabi diagrama)

ln

H2OCO21

ΔT

qqα s

toplotna prestopnost na strani pare

4,08,02 PrRe0267,0

n

p

d

λα

hitrost pare v ceveh

PPn

pp

nρdπ

mw

2

4

Reynoldsovo in Prandtlovo število

η

ρdw npRe

λ

cη pPr

Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo Laboratorij za termoenergetiko

GENERATORJI TOPLOTE Teoretične vaje 16

Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo Laboratorij za termoenergetiko

GENERATORJI TOPLOTE Teoretične vaje 17

Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo Laboratorij za termoenergetiko

GENERATORJI TOPLOTE Teoretične vaje 18

Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo Laboratorij za termoenergetiko

GENERATORJI TOPLOTE Teoretične vaje 19

Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo Laboratorij za termoenergetiko

GENERATORJI TOPLOTE Teoretične vaje 20

Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo Laboratorij za termoenergetiko

GENERATORJI TOPLOTE Teoretične vaje 21

7. 4 Dimenzije cevi in materiali

http://smt.sandvik.com/en/products/tube-pipe-fittings-and-flanges/tubular-products/high-temperature-tubes/stock-program/ http://smt.sandvik.com/en/materials-center/material-datasheets/tube-and-pipe-seamless/sandvik-253-ma/

Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo Laboratorij za termoenergetiko

GENERATORJI TOPLOTE Teoretične vaje 22

Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo Laboratorij za termoenergetiko

GENERATORJI TOPLOTE Teoretične vaje 23

Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo Laboratorij za termoenergetiko

GENERATORJI TOPLOTE Teoretične vaje 24

Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo Laboratorij za termoenergetiko

GENERATORJI TOPLOTE Teoretične vaje 25

Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo Laboratorij za termoenergetiko

GENERATORJI TOPLOTE Teoretične vaje 26

Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo Laboratorij za termoenergetiko

GENERATORJI TOPLOTE Teoretične vaje 27

Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo Laboratorij za termoenergetiko

GENERATORJI TOPLOTE Teoretične vaje 28