Определить падение температуры пара и тепловые потери для паропровода диаметром dн

Определить падение температуры пара и тепловые потери для паропровода диаметром dн/dв = 273/259 мм и длиной l = 1000 м, проложенного бесканально, по которому передается G = 2,2 кг/с пара с начальными параметрами p1 = 0,6 МПа (абс.) и τ1 = 240 оС. Глубина заложения паропровода h =1,5 м, где естественная температура грунта составляет tо = 5 оС. Теплопроводность грунта λгр = 1,5 Вт/(м·оС). Тепловая изоляция толщиной δи = 80 мм с теплопроводностью λИ = 0,11 Вт/(м·оС). Местные тепловые потери учесть коэффициентом β = 0,2. Тепловой поток через стенку равен (4) Q=2*π*L(tг-tх)1λст*lndнdв+1λИ*lndн+2δиdн+1λгр*lndн+2δи+2hdн+2δи*(1+β) Для точного расчета необходимо вычислить tг так как данная температура является средней между τ1 и τ2 (конечная температура пара) ее приблизительно можно вычислить рассчитав тепловые потери на участке длиной 1 метр и экстраполируя результат на весь отрезок трубы. для участка дленой 1 метр можно считать, что tг=τ1 Q1м=2*π*Ltг-tх*(1+β)1λст*lndнdв+1λИ*lndн+2δиdн+1λгр*lndн+2δи+2hdн+2δи Q1м=2*π*1240-5*(1+0,2)146,5*ln0,2730,259+10,11*ln0,273+2*0,080,273+11,5*ln0,273+2*0,08+2*1,50,273+2*0,08=333,2 дж Q1=Q1м*1000=333200дж c=0,498*4186=2084-теплоемкость пара при240(3) ∆τ1=Q1m*c=3332002,2*2084=72,7℃ На основание данного расчета уточним теплоемкость пара с1=с240+с1702=0,498+0,5322*4186=2156 дж/кг ∆τ1=3332002,2*2156=70,2℃ tг=τ1+τ1-∆τ12=240+240-70,22=204,9℃ На основание этих данных вычислим новое значение Q1м Q1м=2*π*1204,9-5*(1+0,2)146,5*ln0,2730,259+10,11*ln0,273+2*0,080,273+11,5*ln0,273+2*0,08+2*1,50,273+2*0,08=290,52 Q2=290,52*1000=290520 дж с(205)=2128 ∆τ2=Q2m*c=2905202128*2,2=62℃ На основание данного расчета уточним теплоемкость пара с2=с240+с1802=0,498+0,5242*4186=2139дж/кг ∆τ2=Q2m*c(2)=2905202139*2,2=61,7℃ tг=τ1+τ1-∆τ22=240+240-61,72=209,15℃ На основание этих данных вычислим новое значение Q1м Q1м=2*π*1209,15-5*(1+0,2)146,5*ln0,2730,259+10,11*ln0,273+2*0,080,273+11,5*ln0,273+2*0,08+2*1,50,273+2*0,08=296,55 Q3=296,55*1000=296550 дж с(210)=2118дж/кг ∆τ3=Q3m*c(210)=2965502,2*2118=63,6℃ tг=τ1+τ1-∆τ32=240+240-63,62=208,2℃ На основание этих данных вычислим новое значение Q1м Q1м=2*π*1208,2-5*1+0,2146,5*ln0,2730,259+10,11*ln0,273+2*0,080,273+11,5*ln0,273+2*0,08+2*1,50,273+2*0,08=295,2 Q4=295,2*1000=295200 с(210)=2118дж/кг ∆τ4=Q4m*c210=2952002,2*2118=63,3℃ Так как ∆τ4≈∆τ3 то дальнейшие итерации не целесообразны. τ2=τ1-∆τ4=240-63,3=176,7℃

Часть выполненной работы