Газотурбинные установки для транспорта природного газа. Рудаченко А.В - 203 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

203
Целью теплового расчета регенератора является определение вели-
чины его поверхности нагрева. При этом используются два основных
уравнения. Уравнение теплопередачи:
СР
tFKQ ∆⋅⋅=
, (5.46)
и уравнение теплового баланса
(
)
(
)
PpГГpBB
ttCpMttCpMQ
η
⋅
−
⋅
⋅
=
−
⋅
⋅
=
2244
, (5.47)
где Q – количество теплоты, передаваемое от газа воздуху, кВт;
К – коэффициент теплопередачи, кВт/(м
2
· град); F – поверхность теп-
лообмена, м
2
;
∆
t
ср
–
средний температурный напор между газом и воз-
духом, °С; M
В
– массовый расход воздуха, кг/с; M
Г
– массовый расход
газа, кг/с; Ср
в
– средняя изобарная массовая теплоемкость воздуха в
интервале температур от t
4
до t
4P
, кДж/(кг · град); Ср
г
– средняя изо-
барная массовая теплоемкость газа в интервале температур от t
2
до
t
2P
, кДж/(кг · град); t
4
и t
4P
–
температуры воздуха перед регенератором
и после него, °С; t
2
и t
2P
– температура газа перед регенератором и по-
сле него, °С;
η
P
– КПД регенератора, учитывающий потери теплоты
в окружающую среду.
Из уравнений (5.46) и (5.47) находим:
(
)
CP
pB
B
tK
ttCp
MF
∆⋅
−
⋅
⋅=
44
. (5.48)
Имея в виду, что степень регенерации:
(
)
(
)
4244
tttt
p
−
−
=
,
выражение (5.48) для определения поверхности нагрева получит сле-
дующий вид:
(
)
CP
B
B
tK
ttCp
MF
∆⋅
−⋅
⋅⋅=
42
µ
. (5.49)
В последнем уравнении неизвестными величинами являются коэф
-
фициент
теплопередачи К и средний
температурный
напор ∆
∆∆
∆t
ср
, опре-
делив которые легко вычислить поверхность нагрева. Остановимся на
определении величин ∆
∆∆
∆t
ср
и К. Так как температуры газа и воздуха ме-
няются вдоль поверхности нагрева (рис. 5.9), то средний
температур
-
ный
напор вычисляется по следующим формулам:
для прямотока:
(
)
(
)
( )
( )
pp
pp
СР
tt
tt
tttt
t
42
42
4242
ln
−
−
−
−
−
=∆
→
→
, (5.50)
для противотока:

Страницы