РАСЧЕТ ТЕПЛООБМЕННЫХ АППАРАТОВ. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

---

РАСЧЕТ ТЕПЛООБМЕННЫХ АППАРАТОВ

3.1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Теплообменными аппаратами (теплообменниками) называются устройства, предназначенные для обмена теплотой между греющей и обогреваемой рабочими средами. Последние называются теплоносителями.

Необходимость передачи теплоты от одного теплоносителя к другому возникает во многих отраслях техники: в энергетике, в химической, металлургической, нефтяной, пищевой и других отраслях промышленности.

Независимо от принципа действия теплообменные аппараты, применяющиеся в различных отраслях техники, как правило, имеют свои специфические названия. Эти названия определяются технологическим назначением и конструктивными особенностями. Однако с теплотехнической точки зрения все аппараты имеют одно назначение – передачу теплоты от одного теплоносителя к другому. Последнее определяет те общие положения, которые лежат в основе теплового расчета любого теплообменного аппарата.

В аппаратах поверхностного типа теплоносители ограничены твердыми стенками. Поверхностью нагрева называется часть поверхности этих стенок, через которые передается теплота.

Рекуперативными называются такие теплообменные аппараты, в которых теплообмен между теплоносителями происходит через разделительную стенку. При теплообмене в аппаратах такого типа тепловой поток в каждой точке поверхности разделительной стенки сохраняет постоянное направление.

В большинстве рекуперативных теплообменников теплота передается непрерывно через стенку то одного теплоносителя к другому теплоносителю. Такие теплообменники называются теплообменниками непрерывного действия.

Конструкции современных рекуперативных теплообменных аппаратов поверхностного типа непрерывного действия весьма разнообразны, поэтому в настоящем учебном пособии рассмотрим только некоторые из них.

Кожухотрубные теплообменники представляют собой аппараты, выполненные из пучков труб, скрепленных при помощи трубных решеток (досок) и ограниченных кожухами и крышками с патрубками. Трубное и межтрубное пространства в аппарате разобщены, а каждое из них может быть разделено на несколько ходов. Перегородки, предназначенные для увеличения скорости и, следовательно, коэффициента теплоотдачи теплоносителей (см. рис. 3.1). Теплообменники этого типа предназначаются для теплообмена: между различными жидкостями, между жидкостями и паром, между жидкостями и газами. При нагреве жидкости паром в большинстве случаев пар вводится в межтрубные пространство, а нагреваемая жидкость протекает по трубам.

а) б)

Рис. 3.1. Кожухотрубчатые теплообменники:

а) – с U – образными трубками; б) – с подвижной решеткой закрытого типа

Конденсат из межтрубного пространства выходит к конденсатоотводчику через штуцер, расположенный в нижней части кожуха. Для компенсации температурных удлинений, возникающих между кожухом и трубками, предусматривается возможность свободного удлинения труб за счет различного рода компенсаторов.

Кожухотрубчатые аппараты могут быть вертикальными и горизонтальными. Вертикальные аппараты имеют большее распространение, так как они занимают меньше места и более удобно располагаются в рабочем помещении.

Секционные трубчатые теплообменники представляют собой разновидность трубчатых аппаратов, состоят из нескольких последовательно соединенных секций, каждая из которых представляет собой кожухо-трубчатый теплообменник с малым числом труб и кожухом небольшого диаметра (рис. 3.2).

Рис. 3.2. Секционный водо-водяной теплообменник:

1 – вода от ТЭЦ; 2 – вода на ТЭЦ; 3 – из водопровода; 4 – к абоненту

В секционных теплообменниках при одинаковых расходах жидкостей скорости движения теплоносителей в трубах и межтрубном пространстве почти равновелики, что обеспечивает повышение коэффициента теплопередачи по сравнению с обычными трубчатыми теплообменниками.

Кожухи серийных секционных теплообменников изготовляют из труб длиной до 4 м, внутренним диаметром от 50 до 500 мм. Число труб в секции от 4 до 450, поверхность нагрева от 0,75 до 50 м², трубы латунные диаметром 16/14 мм.

3.2 КОНСТРУКТОРСКИЙ И ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТЫ АППАРАТОВ ПОВЕРХНОСТНОГО ТИПА

В практике встречаются два случая теплового расчета. Могут быть заданы теплопроизводительность аппарата, теплоносители и их начальные и конечные параметры; требуется определить поверхность нагрева и конструктивные размеры аппарата. Такой расчет называется конструкторским. В другом случае могут быть заданы конструкция и размеры аппарата, теплоносители и их начальные параметры; требуется определить конечные параметры теплоносителей и теплопроизводительность аппарата. Такой расчет называют поверочным.

Конструкторский тепловой расчет теплообменных аппаратов выполняется при их проектировании. В этом случае перед тепловым расчетом необходимо задаться определенной конструкцией аппарата. Расчет состоит в совместном решении уравнений теплового баланса и уравнения теплопередачи.

Для аппаратов, работающих без изменения агрегатного состояния теплоносителей (водо-водяных подогревателей), уравнение теплового баланса имеет вид

Q = G₁∙c₁∙(t’₁ – t"₁)∙h_N = G₂∙c₂∙( t"₂ – t’₂). (3.1)

Для аппарата с изменением агрегатного состояния одного из теплоносителей (пароводяных)

Q = D₁∙(h₁ – h_K)∙h_N = G₂∙c₂∙(t"₂ – t’₂). (3.2)

В уравнениях (3.1) и (3.2):

Q – тепловая производительность, Вт;

G₁ и G₂ – расходы теплоносителей, кг/с;

D₁ – расход теплоносителя, изменяющего агрегатное состояние пара, кг/с;

c₁ и с₂ – теплоемкость теплоносителей, Дж/(кг∙К);

t’₁, t"₁, t"₂ и t’₂ – начальные и конечные температуры теплоносите-

лей,°С;

h₁ – энтальпия пара, Дж/кг;

h_K – энтальпия конденсата, Дж/кг;

h_N – коэффициент, учитывающей потери тепла в окружающую среду (h_N = 0,97).

На основе этих уравнений определяют расход теплоносителей, кг/с,

G₁ = Q/(c₁∙(t’₁ – t”₁)∙h_N);

G₂ = Q/(c₂∙(t”₂ – t’₂)∙h_N);

D₁ = Q/((h₁ – h_K)∙h_N).

Поверхность нагрева подогревателя H, м², находится из уравнения теплопередачи

H = Q/(К∙Dt_СР), (3.3)

где Q – тепловая нагрузка, Вт;

К – коэффициент теплопередачи Вт/(м²∙К);

Dt_СР – средний температурный напор между теплоносителями,°С.

Для трубчатого теплообменника

H = p∙d_СР∙L∙n∙z, (3.4)

где d_СР – средний диаметр трубки;

L – длина трубки, м;

n – число трубок в одном ходу;

z – число ходов.

Для пароводяных и водо-водяных подогревателей величина Dt_СР, °С, определяется по формуле

Dt_СР = (Dt_Б – Dt_М)/ln(Dt_Б/Dt_М), (3.5)

где Dt_Б и Dt_М – большая и меньшая разности температур между теплоносителями на входе и выходе теплообменника.

Коэффициент теплопередачи К, Вт/(м²∙К)

K = 1/(1/a₁ + d_СТ/l_СТ + 1/a₂ + R_ЗАГ), (3.6)

где a₁ и a₂ – коэффициенты теплоотдачи с внешней и внутренней сторон трубки, Вт/(м²∙К);

d_СТ – толщина стенки трубки, м;

l_СТ – коэффициент теплопроводности материала трубки, Вт/(м∙К);

R_ЗАГ – термическое сопротивление загрязнений, (м²∙К)/Вт, отлагающихся на поверхности нагрева с обеих сторон

R_ЗАГ = d₁/l₁ + d₂/l₂, (3.7)

Где d₁ и d₂ – толщина слоев загрязнений, м;

l₁ и l₂ – коэффициенты теплопроводности слоев загрязнений, Вт/(м∙К).

При расчетах теплообменников можно принимать значения толщины слоя загрязнения накипью в соответствии с табл. 3.1. Коэффициенты теплопроводности материала трубок и загрязнений можно принимать следующими:

- латунные трубки – l = 105 Вт/(м∙К);

- стальные трубки – l = 58 Вт/(м∙К);

- загрязнения – l = 2,3 Вт/(м∙К).

Таблица 3.1

Толщина слоя загрязнения накипью

Подогреваемая среда	Материал труб	Толщина слоя загрязнений, мм
1. Сырая вода 2. Сетевая вода 3. Конденсат и химически очищенная вода	– – латунные трубы стальные трубы	до 0,5 до 0,3 0,0 0,3

3.2.1 Теплопередача в трубчатых водо-водяных теплообменниках

Водо-водяные теплообменники с движением воды в гладких трубах или вдоль гладких трубных пучков в межтрубном пространстве, как правило, работают при турбулентном движении воды, т.е. при числе Рейнольдса более 10000

Re = w_СР∙d_Г/n > 10000,

где w_СР – средняя скорость воды, м/с;

d_Г – гидравлический диаметр поперечного сечения потока, м;

n – кинематический коэффициент вязкости, м²/с.

Гидравлический диаметр при движении воды внутри трубок равен их диаметру, а при движении в межтрубном пространстве он определяется по формуле

d_Г = 4f/P,

где f – площадь поперечного сечения потока, м²;

P – смачиваемый периметр сечения, м.

При Re > 10000 коэффициенты теплоотдачи a₁ от греющего теплоносителя к стенке трубы и a₂ от стенки трубы к нагреваемому теплоносителю в водо-водяных теплообменниках определяется из критериального уравнения

Nu_ж = 0,021∙Re_ж^0,8∙Pr_ж^0,43, (3.8)

где Nu_ж = a∙d_Г/l – число Нуcсельта;

Re_ж = w∙d_Г/n – число Рейнольдса;

Pr_ж = n/a – число Прандтля.

Числа с индексом «ж» подсчитываются при средней температуре теплоносителя.

После вычисления правой части критериального уравнения, из критерия Нуссельта определяется искомый коэффициент теплооотдачи.

При конструкторском расчете водо-водяных подогревателей скорость воды в трубках принимают в пределах 0,5 – 3 м/с, а скорость воды в межтрубном пространстве определяют по расчету на основании диаметра кожуха и числа трубок при шаге трубок

S = (1,3 – 1,5)∙d_НАР,

но меньше d_НАР + 6 мм.

В трубчатых пароводяных подогревателях имеет место пленочная конденсация водяного пара на поверхности трубных пучков.

Коэффициент теплоотдачи от труб к воде, общий коэффициент теплопередачи в подогревателе и поверхность нагрева подогревателя подсчитываются по формулам и рекомендациям, приведенным выше для водо-водяных теплообменников.

Практические расчеты коэффициента теплоотдачи от пара к стенке трубы проводятся по следующим формулам:

1. При ламинарном течении пленки конденсата

a₁ = 1,163∙1,15∙А/(h∙Dt)^¼, Вт/(м²∙К).

2. При смешанном характере течения пленки (ламинарное сверху и турбулентное внизу)

a₁ = 1,163∙(0,16∙В + С/h∙Dt), Вт/(м²∙К),

где a₁ – коэффициент теплоотдачи, Вт/(м²∙К);

h – высота трубного пучка, м;

Dt – разность температур между паром и стенкой трубы, ^оС;

А,В,С – коэффициенты, выражающие значения комплекса величин, зависящих от температуры пленки конденсата, и определяемые по табл.3.2.

Средняя температура пленки конденсата подсчитывается по формуле

t_ПЛ = 0,5∙(t_П + t_С).

Температуру стенки трубы со стороны пара можно подсчитать по формуле

t_С = t_П – a₂∙(t_П – t_ВОД^СР)/(a₁ + a₂), (3.9)

где t_П – температура насыщенного пара при расчетном давлении в подогревателе, ⁰С;

t_ВОД^СР – среднеарифметическое значение температуры воды в трубах, ⁰С;

a₁ и a₂ – коэффициенты теплоотдачи соответственно от пара к стенке и от стенки к воде, Вт/(м²∙К).

Практически (так как величина коэффициента a₁ неизвестна) задаются температурой стенки t_С, ⁰С, предварительно по упрощенной форме

t_С = 0,5∙(t_П + t_ВОД^СР).

Таблица 3.2

Значения постоянных коэффициентов в формулах (3.10), (3.11) и (3.14)

tПЛ, 0С	А	В	С	D
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 170 190 210 230 250 270 290	5952 6626 7245 7928 8387 8864 9294 9678 10020 10340 10570 10760 10940 11090 11210 11310 11420 11410 11230 10950 10590 10040 9411	16470 18740 21070 23100 25100 26880 28670 30200 31600 33000 34200 35100 35950 36950 37700 38400 39700 40500 40850 40800 40620 40050 39300	– – – – – 5262 8845 11320 12590 13150 13200 13075 12780 12300 11810 11350 10320 9250 8295 7385 6475 5562 4600	0,5578 0,3140 0,1925 0,1273 0,0879 0,0639 0,0478 0,0369 0,0290 0,0234 0,0194 0,0165 0,0142 0,0122 0,0106 0,0092 0,0073 0,0060 0,0051 0,0044 0,0038 0,0034 0,0030

В конце расчета после определения величины a₁ подсчитываются фактическое значение величины температуры t_С по формуле (3.9). Если расхождение между принятым и найденным значениями температур t_С превышает 5 %, то следует повторить расчет, задавшись новым значением температуры стенки.

Характер течения пленки конденсата (ламинарный или турбулентный) определяется по величине Dt. При Dt < Dt_КРИТ имеет место ламинарное течение пленки, при Dt > Dt_КРИТ – смешанное.

Для заданного значения коэффициента D (см. табл. 3.2) величина Dt_КРИТ определяется по формуле

Dt_крит = 395∙D/h.

Контрольные вопросы к разделу 3:

1. Назначение и устройство теплообменника.

2. Сформулируйте цели и задачи конструкторского и поверочного расчетов теплообменника.

3. Запишите уравнения теплового баланса и теплопередачи теплообменника.

4. Назовите основные преимущества противоточной схемы движения теплоносителей по сравнению с прямоточной.

Ключевые слова: прямоточная и противоточная схемы движения теплоносителей, теплопередача, теплообменник.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В процессе проектирования котельных установок студенты изучают методы расчета тепловых отопительных, вентиляционных нагрузок, расходов теплоты на горячее водоснабжение и технологические нужды промышленных предприятий. Выполнение графической части проекта позволяет им познакомиться с принципиальной тепловой схемой производственно-отопительной котельной, тепломассообменным оборудованием, определением теплового баланса котлоагрегата.

Библиографический список

1. Быстрицкий Г.Ф. Основы энергетики: Учебник. – М. ИНФРА- М, 2007. – 278с. – (Высшее образование).

2. Быстрицкий Г.Ф. Тепловодоснабжение промышленных предприятий. – М.: Моск. энерг. ин – т, 1983. – 80 с.

3. Сидельковский Л.Н., Юренев В.Н. Котельные установки промышленных предприятий. – М.: Энергоатомиздат, 1998. – 528 с.

4. Роддатис К.Ф. Котельные установки. – М.: Энергия, 1997.

5. Бузников Е. Ф. и др. Производственные и отопительные котельные.- М.: Энергия, 1994.

6. Гусев Ю.Л. Основы проектирования котельных установок. – М.: Стройиздат, 1973. – 248 с.

7. Г.Ф. Быстрицкий, А.В. Маряшев, В.А. Хлебников Проектирование котельной установки: . – Йошкар-Ола: МарГТУ, 2004.- 50 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Климатологические данные некоторых городов России

Город	Отопительный период	Лето
n, сут	Температура воздуха, 0С	Температура воздуха, 0С
Расчетная	средняя отопит. периода	средняя холодного месяца	средняя жаркого месяца
отоп- ление tно	венти- ляция tнв
Архангельск Астрахань Брянск Волгоград Казань Киров Красноярск С.-Петербург Москва Мурманск Екатеринбург Смоленск Чита Челябинск Рига Минусинск Мичуринск Оренбург Махачкала Иваново Вильнюс Хабаровск	251 172 206 182 218 231 235 219 205 281 228 210 240 216 205 226 202 201 151 217 194 205	–32 –22 –24 –22 –30 –31 –40 –25 –25 –28 –31 –26 –38 –29 –20 –42 –26 –29 –14 –28 –23 –32	–19 –8 –13 –13 –18 –19 –22 –11 –14 –18 –20 –13 –30 –20 –9 –27 –15 –20 –2 –16 –9 –23	–4,7 –1,6 –2,6 –3,4 –5,7 –5,8 –7,2 –2,2 –3,2 –3,3 –6,4 –2,7 –11,6 –7,1 –0,6 –9,5 –4,3 –8,1 +2,6 –4,4 –0,9 –10,1	–12,5 –6,8 –8,5 –9,2 –13,5 –14,2 –17,1 –7,9 –9,4 –10,1 –15,3 –8,6 –26,6 –15,5 –5,0 –21,2 –10,8 –14,8 –0,4 –11,8 –5,5 –22,3	+15,6 +25,3 +18,4 +24,2 +19,0 +17,8 +18,7 +17,8 +19,3 +12,4 +17,4 +17,6 +18,8 +18,8 +17,1 +19,6 +20,0 +21,9 +24,7 +17,4 +18,0 +21,1

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Удельные теплопотери зданий и сооружений при расчете отопления и вентиляции

А. Промышленные здания

Назначение здания	Строительный объем зданий, тыс. м3	Удельная характеристика, Вт/(м3К)
для отопления q0	для вентиляции qВ
Проходные	до 0,5 0,5–2	1,53–1,40 1,40–0,80	– –
Казармы и помещения ВОРХ	2–5 5–10 10–15	0,80–0,58 0,44–0,39 0,39–0,36	0,18–0,12 – –

Б. Жилые здания

Объем здания, тыс. м3	q0, Вт/(м3К)
до 1958 г.	после 1958г.
£ 5	0,442	0,523
5,01-10	0,384	0,454
10,01-15	0,337	0,430
15,01-20	0,326	0,430
> 20	0,326	0,430

В. Удельные расходы на отопление и вентиляцию

административных и общественных зданий

Назначение здания	Объем здания, тыс. м3	q0, Вт/(м3К)	qв, Вт/(м3К)
Административное	£ 5	0,5	0,105
5,01-10	0,442	0,093
10,01-15	0,407	0,081
> 15	0,372	0,186
Больница	£ 5	0,465	0,337
5,01-10	0,419	0,326
10,01-15	0,372	0,302
> 15	0,349	0,291
Учебное заведение	£ 10	0,407	0,116
10,01-15	0,384	0,116
15,01-20	0,349	0,093
> 20	0,279	0,093
Баня	£ 5	0,326	1,163
5,01-10	0,291	1,105
> 10	0,267	1,047

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Физические параметры воды на линии насыщения

Т, К	р, бар/см2	ср, кДж/(кгК)	l, Вт/(мК)	a 104, м2/ч	m 105, м2/ч	n 106, м2/сек	Pr
273 283 293 303 313 323 333 343 353 363 373 383 393 403 413 423 433 443 453 463 473 493 513 533 553 573 593 613 633	0,006108 0,012271 0,023370 0,042410 0,073750 0,123350 0,199200 0,311600 0,473600 0,701100 1,013200 1,432700 1,985400 2,701100 3,614000 4,760000 6,180000 7,920000 10,02700 12,55300 15,55000 23,20200 33,48000 46,94000 64,19000 85,92000 112,9000 146,0800 186,7400	4,212 4,191 4,183 4,174 4,174 4,174 4,178 4,187 4,195 4,208 4,220 4,233 4,250 4,266 4,286 4,312 4,346 4,379 4,417 4,459 4,505 4,614 4,756 4,949 5,226 5,736 6,473 8,163 13,984	0,551 0,575 0,599 0,618 0,634 0,648 0,659 0,668 0,675 0,680 0,683 0,685 0,686 0,686 0,685 0,684 0,683 0,679 0,675 0,670 0,663 0,645 0,628 0,605 0,575 0,540 0,506 0,457 0,395	4,71 4,94 5,16 5,35 5,51 5,65 5,78 5,87 5,96 6,03 6,08 6,13 6,16 6,19 6,21 6,22 6,23 6,22 6,20 6,17 6,14 5,99 5,84 5,61 5,27 4,47 4,15 3,30 1,93	178,8 130,5 100,4 80,1 65,3 54,9 47,0 40,6 35,5 31,5 28,2 25,9 23,7 21,8 20,1 18,6 17,4 16,3 15,3 14,4 13,6 12,5 11,5 10,6 9,8 9,1 8,5 7,7 6,7	1,789 1,306 1,006 0,805 0,659 0,556 0,478 0,415 0,365 0,326 0,295 0,272 0,252 0,233 0,217 0,203 0,191 0,181 0,173 0,165 0,158 0,148 0,141 0,135 0,131 0,128 0,128 0,127 0,126	13,67 9,52 7,02 5,42 4,31 3,54 2,98 2,55 2,21 1,95 1,75 1,60 1,47 1,36 1,26 1,17 1,10 1,05 1,00 0,96 0,93 0,89 0,87 0,87 0,90 0,97 1,11 1,39 2,35

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Теплофизические параметры пара и воды на кривой насыщения (по температурам)

t, 0C	рн, МПа	v’, м3/кг	v", м3/кг	h’, кДж/кг	h”, кДж/кг	r, кДж/кг	s’, кДж/(кг К)	s”, кДж/(кг К)
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300	0,0006112 0,0008726 0,0012282 0,0017057 0,0023392 0,0031697 0,0042467 0,0054748 0,0073844 0,0095944 0,0123510 0,0157610 0,0199460 0,0250410 0,0312010 0,0474150 0,0701820 0,1014200 0,1433800 0,1986700 0,2702600 0,3615000 0,4761000 0,6181400 0,7920500 1,0026000 1,2550000 1,5547000 1,9080740 2,3193000 2,7968000 3,3467000 3,9759000 4,6921000 5,5028000 6,4165000 7,4416000 8,5877000	0,0010002 0,0010001 0,0010003 0,0010009 0,0010018 0,0010030 0,0010044 0,0010060 0,0010079 0,0010099 0,0010121 0,0010145 0,0010171 0,0010199 0,0010228 0,0010290 0,0010359 0,0010435 0,0010516 0,0010603 0,0010697 0,0010798 0,0010905 0,001020 0,0011143 0,0011274 0,0011414 0,0011565 0,0011727 0,0011902 0,0012090 0,0012295 0,0012517 0,0012761 0,0013030 0,0013328 0,0013663 0,0014042	206,140 147,017 106,309 77,881 57,761 43,341 32,882 25,208 19,517 15,253 12,028 9,55649 7,66770 6,19380 5,03970 3,4053 2,35910 1,67190 1,2094 0,89130 0,66808 0,50852 0,39250 0,30682 0,24262 0,19386 0,15638 0,12722 0,10430 0,08610 0,07151 0,05971 0,05009 0,04218 0,03562 0,03015 0,02556 0,02166	-0,040 21,02 42,02 62,98 83,92 104,84 125,75 146,64 167,54 188,44 209,34 230,24 251,15 272,08 293,2 334,95 376,97 419,10 461,36 503,8 546,40 589,20 632,30 675,60 719,20 763,20 807,60 852,40 897,70 943,60 990,20 1037,5 1085,7 1134,8 1185,1 1236,7 1289,8 1344,8	2500,9 2510,1 2519,2 2528,4 2537,5 2546,5 2555,6 2564,6 2573,5 2582,5 2591,3 2600,1 2608,8 2617,5 2626,1 2643,0 2659,5 2675,6 2691,1 2705,9 2720,1 2733,4 2745,9 2757,4 2767,9 2777,2 2785,3 2792,1 2797,4 2801,1 2803,0 2803,1 2801,0 2796,6 2789,7 2779,8 2766,6 2749,6	2500,9 2489,1 2477,2 2465,4 2453,5 2441,7 2429,8 2417,9 2406,0 2594,0 2382,0 2369,9 2357,7 2345,4 2333,1 2308,1 2282,6 2256,5 2229,7 2202,1 2173,7 2144,2 2113,7 2081,9 2048,7 2014,0 1977,7 1939,7 1899,6 1857,4 1812,8 1765,5 1715,3 1661,8 1604,6 1543,2 1476,8 1404,8	-0,0002 0,0763 0,1511 0,2245 0,2965 0,3673 0,4368 0,5052 0,5724 0,6386 0,7038 0,7680 0,8312 0,8935 0,9550 1,0754 1,1927 1,3070 1,4187 1,5278 1,6346 1,7393 1,8420 1,9428 2,0419 2,1395 2,2358 2,3308 2,4248 2,5178 2,6102 2,7019 2,7934 2,8847 2,9762 3,0681 3,1608 3,2547	9,1558 9,0249 8,8998 8,7804 8,6661 8,5568 8,4521 8,3518 8,2557 8,1634 8,0749 7,9899 7,9082 7,8296 7,7540 7,6110 7,4781 7,3541 7,2380 7,1291 7,0264 6,9293 6,8370 6,7491 6,6649 6,5841 6,5060 6,4303 6,3565 6,2842 6,2131 6,1425 6,0722 6,0017 5,9304 5,8578 5,7832 5,7058

ПРИЛОЖЕНИЕ 5

Теплофизические параметры пара и воды на кривой насыщения (по давлениям)

р, МПа	tн, 0C	v’, м3/кг	v", м3/кг	h’, кДж/кг	h”, кДж/кг	r, кДж/кг	s’, кДж/(кг К)	s”, кДж/(кг К)
0,10 0,12 0,16 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,80 1,00 1,20 1,40 1,60 1,80 2,00	99,61 104,78 113,30 120,21 133,53 143,61 151,84 158,83 170,41 179,89 187,96 195,05 201,38 207,12 212,38	0,0010431 0,0010473 0,0010544 0,0010605 0,0010732 0,0010836 0,0010926 0,0011006 0,0011148 0,0011272 0,0011385 0,0011489 0,0011587 0,0011679 0,0011768	1,69400 1,42840 1,09140 0,88574 0,60579 0,46239 0,37480 0,31558 0,24033 0,19435 0,16325 0,14077 0,12373 0,11036 0,09958	417,44 439,30 475,34 504,70 561,50 604,70 640,20 670,50 721,00 762,70 798,50 830,10 858,60 884,60 908,60	2674,9 2683,1 2696,0 2706,2 2724,9 2738,1 2748,1 2756,1 2768,3 2777,1 2783,8 2788,9 2792,9 2796,0 2798,4	2257,5 2243,8 2220,7 2201,6 2163,4 2133,3 2107,7 2085,6 2047,3 2014,4 1985,3 1958,8 1934,3 1911,4 1889,8	1,3026 1,3608 1,4549 1,5301 1,6718 1,7766 1,8606 1,9311 2,0460 2,1384 2,2163 2,2839 2,3438 2,3978 2,4470	7,3588 7,2976 7,2014 7,1269 6,9916 6,8954 6,8206 6,7592 6,6615 6,5850 6,5217 6,4675 6,4200 6,3776 6,3392

ПРИЛОЖЕНИЕ 6

Характеристики твердых и жидких топлив

№№ пп	Топливо	Марка и сорт	Рабочая масса топлива, %	Низшая теплота сгорания Qрн, МДж/кг	Выход летучих на горючую массу Vг,%
Ср	Нр	Ор	Nр	Sрк	Sро	Aр	Wр
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19.	Ископаемые угли Горючие сланцы Торф Мазут малосернистый Мазут сернистый Мазут высокосернистый Соляровое масло	Д Г Ж АШ СС Т Б Б Б СС – Фрезерный М10 М20 М40 М80 М10 М40 –	53,9 60,7 63,9 68,0 68,1 70,9 36,6 44,3 37,6 44,9 24,1 24,7 85,6 85,3 85,0 54,0 83,0 81,6 86,5	3,9 4,0 3,9 1,5 4,1 3,3 2,6 3,0 2,6 3,0 3,1 2,6 12,3 11,5 10,5 10,2 10,25 9,9 12,8	9,4 5,8 3,8 1,9 6,6 2,7 12,7 14,4 12,7 6,5 3,7 15,2 0,5 0,5 0,7 0,8 1,0 1,0 0,4	1,1 1,1 1,1 0,6 1,7 1,6 0,4 0,4 0,4 0,8 0,1 1,1 - - - - - - -	1,5 2,0 2,0 0,9 0,4 0,5 0,4 0,2 0,4 0,4 1,3 0,1 0,5 0,6 0,6 0,7 2,0 4,35 0,3	1,5 1,3 0,8 0,6 0,4 0,5 0,4 0,2 0,4 0,5 0,3 0,1 0,5 0,6 0,6 0,7 2,0 4,35 0,3	15,7 18,1 19,5 19,0 11,6 15,0 6,8 4,7 7,3 35,9 54,4 6,3 0,1 1,0 0,2 0,3 0,15 0,15 -	13,0 7,0 5,0 7,5 7,5 6,0 40,5 33,0 39,0 8,0 13,0 50,0 1,0 2,0 3,0 4,0 3,0 3,0 -	21,4 24,1 25,5 24,1 26,4 27,0 12,8 15,7 12,8 17,1 10,5 8,1 41,7 40,8 39,7 39,5 38,6 37,8 42,0	43,0 40,0 32,0 3,5 31,0 13,0 48,0 48,0 48,0 31,0 90,0 70,0 - - - - - - -

ПРИЛОЖЕНИЕ 7

Характеристики газообразных топлив

№№ пп	Наименование газопровода	Объемный состав газа, %	Низшая теплота сгорания Qсн, МДж/м3	Плотность r, кг/м3
СН4	С2Н6	С3Н8	С4Н10	С5Н12 и т.д.	N2	CO2
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
	Природные газы
1	Саратов-Москва	84,5	3,8	1,9	0,9	0,3	7,8	0,8	35,9	0,837
2	Саратов-Н.Новгород	91,9	2,1	1,3	0,4	0,1	3	1,2	36,2	0,786
3	Серпухов-Ленинград	89,7	5,2	1,7	0,5	0,1	2,7	0,1	37,5	0,799
4	Ставрополь-Москва	93,8	2	0,8	0,3	0,1	2,6	0,4	36,2	0,764
5	Средняя Азия-Центр	93,8	3,6	0,7	0,2	0,4	0,7	0,6	37,6	0,776
6	Бухара-Урал	94,9	3,2	0,4	0,1	0,1	0,9	0,4	36,7	0,758
7	Кумертау-Магнитогорск	81,7	5,3	2,9	0,9	0,3	8,8	0,1	36,8	0,858
8	Гоголево-Полтава	85,8	0,2	0,1	0,1	0	13,7	0,1	31	0,789
	Искусственные газы	СН4	О2	Н2	СО	С2Н4	N2	CO2
9	Доменный газ	0,9	-	3,3	27,4	-	58,4	10,0	41,8	-
10	Коксовый газ	26,5	1,0	50,8	5,4	1,7	11,4	2,8	16,7	-
11	Водяной генераторный газ	0,5	-	50,0	40,0	-	5,0	4,5	10,7	-

ПРИЛОЖЕНИЕ 8

Энтальпии газов и воздуха при различных температурах и постоянном давлении 101 кПа (760 мм рт. ст.) , кДж/м³

Температура, °С	(СJ)СО2	(СJ)н2о	Воздух сухой	(СJ)N2	(СJ)O2	(СJ)H2	(СJ)CO	(СJ)SO2
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000	0,0 171,0 360,6 563,9 777,1 1001,1 1236,4 1475,1 1718,8 1967,5 2219,5	0,0 150,0 302,4 418,7 623,4 600,2 964,3 1143,0 1338,9 1526,8 1721,0	0,0 130,0 261,9 395,7 533,0 672,4 814,7 959,0 1106,9 1259,4 1412,3	0,0 130,0 261,6 394,6 530,1 667,8 389,4 950,9 1098,7 1247,7 1399,3	0,0 132,3 267,2 409,4 551,4 699,6 850,8 1004,5 1160,5 1320,2 1479,7	0,0 129,2 259,6 390,6 521,7 654,0 785,9 919,5 1086,9 1245,3 1330,2	0,0 130,2 261,5 395,7 532,2 671,0 802,2 960,7 1110,3 1261,1 1414,4	0,0 182,0 379,4 589,5 810,2 1037,9 1272,4 1510,7 1751,8 1997,6 2243,8

ПРИЛОЖЕНИЕ 9

Параметры и номинальная производительность паровых котлов

низкого и среднего давления по ГОСТ 3619 – 89

Типоразмер	Номинальные параметры	Dном, кг/с
Рабс, МПа	tп, °С	hп, кДж/кг	tпв, °С
Пр-0,16-9 Пр-0,25-9 Пр-0,4-9 Пр-0,7-9 Пр-1-9	0,9	(насыщенный) 174,5	2772	50	0,044 0,069 0,111 0,195 0,278
Е-0,16-9 Е-0,25-9 Е-0,4-9 Е-0,7-9 Е-1-9 Е-2,5-9 Е-4-9 Е-6,5-9 Е-10-9	0,9	(насыщенный) 174,5	2772	50-100	0.044 0,069 0,111 0,195 0,278 0,694 1,11 1,81 2,78
Е-2,5-14	1,4	(насыщенный) 194	2788	100	0,694
Е-4-14 Е-6,5-14 Е-10-14 Е-16-14 Е-25-14 Е-35-14	1,4	(насыщенный) 194 (перегретый) 225	2788 2869	100	1,11 1,81 2,78 4,44 6,94 9,72
Е-50-14 Е-75-14 Е-100-14	1,4	(перегретый) 225	2869	100	13,9 20,8 27,8
Е-10-24 Е-25-24 Е-35-24	2,4	(насыщенный) 221 (перегретый) 250	2800 2887	100	2,78 6,94 9,72
Е-50-24 Е-100-24 Е-160-24	2,4	(перегретый) 250	2887	100	13,9 27,8 44,4
Е-10-40 Е-16-40 Е-25-40 Е-35-40 Е-50-40 Е-75-40	3,9	(перегретый) 440	3309	145	2,78 4,44 6,94 9,72 13,9 20,8

Пр – прямоточный,

Е – естественная циркуляция,

1 кг/с = 3,6 т/ч

ПРИЛОЖЕНИЕ 10

Основные данные стальных водогрейных котлов серийного производства

Типоразмер	Расчетная теплопроизводительность, МВт	Расчетный расход воды, кг/с	Расчетные температуры воды, °С	Вид топлива	КПД брутто,%
На входе	На выходе
ТВГ-4	5,0	15,0	70	150	Газ	90
КВ-ГМ-4	4,65	13,8	70	150	Газ, мазут	90,5 86
КВ-ТС-4	4,65	13,8	70	150	Каменный уголь Бурый уголь	82 81
КВ-ГМ-6,5	7,55	22,2	70	150	Газ Мазут	91 87
КВ-ТС-6,5	7,55	22,2	70	150	Каменный уголь Бурый уголь	82 82
ТВГ-8М	9,65	29	70	150	Газ	90
КВ-ГМ-10	11,6	34,3	70	150	Газ Мазут	90 89
КВ-ТС-10	11,6	34,3	70	150	Каменный уголь Бурый уголь	83 81
КВ-ГМ-20	23,3	68,7	70	150	Газ Мазут	90 88
КВ-ТС-20	23,3	68,7	70	150	Каменный уголь Бурый уголь	81 79
КВ-ГМ-30	35	103	70	150	Газ Мазут	90 88
ПТВМ-30М	46,5	139	70	150	Газ Мазут	91 88
ПТВМ-30М	40,7	120	70	150	Газ Мазут	91 88
КВГМ-50	58	172	70	150	Газ Мазут	92.5 91
КВГМ-50	58	342	70	150	Газ Мазут	92.5 91

ПРИЛОЖЕНИЕ 11

Характеристики одноступенчатых центробежных насосов типа К

№пп	Марка насоса	Подача, м3/ч	Напор, кДж/кг (м)	Hдопвок	КПД,%	Частота вращения, об/мин
1	2	3	4	5	6	7
1	1,5 К-6	6 11 14	200(203) 170(17,4) 140(14)	6,6 6,7 6,0	44,0 55,5 53,0	2900
2	2К-6	10 20 30	340(34,5) 300(30,8) 240(24)	8,7 7,2 5,7	5,6 64 63,5	2900
3	3К-6	30 45 60 70	610(62) 560(57,0) 490(50,0) 440(44,5)	7,7 6,7 5,6 4,7	54,4 63,5 66,3 63	2900
4	3К-9	30 45 54	340(34,8) 310(31,0) 270(27,0)	7,0 6,0 5,9	62 71 71,5	2900
5	4К-6	65 90 115 135	980(98) 890(91) 790(81) 710(72,5)	7,1 6,2 5,1 4,0	63 68 68,5 66	2900
6	4К-8	70 90 109 120	580(59) 540(54,9) 470(47,8) 420(43,0)	5,3 5,0 4,0 3,8	65,5 71 69 66	2900
7	4К-12	65 90 120	370(37,7) 340(34,6) 280(28)	6,7 5,8 3,3	72 78 74,5	2900
8	4К-18	60 280 100	250(25,7) 220(22,8) 180(18,9)	5,4 5,3 4,2	76 79,5 77	2900
9	6К-8	110 140 170 190	360(36,5) 350(35,9) 320(32,5) 370(37,7)	6,6 6,3 5,9 5,4	70 75 76,5 75	1450
10	6К-12	110 160 200	220(22,7) 200(20,1) 170(17,1)	8,5 7,9 7,0	76 81 79	1450
11	8К-12	220 280 340	320(32,5) 290(29,1) 250(25,4)	6,5 5,6 4,7	80 82,5 79	1450
12	8К-18	220 285 360	200(20,3) 180(18,9) 150(15,0)	6,2 5,5 5,0	80,5 83,5 77,5	1450

ПРИЛОЖЕНИЕ 12

Технические характеристики типовых редукционно-охладительных установок

Производительность по редуцированному пару, т/ч.	Давление острого пара абсолютное, МПа	Температура острого пара, °С	Давление редуцированного пара абсолютное, МПа	Температура редуцированного и охлажденного пара, °С	Давление охлаждающей воды, МПа
G	P1	T1	P2	T2	PB npи tB=104°C
5	1,4; 1,6	300, 350	0,3; 0,6	160, 190	1,0… 1,5
10	0,7; 1,4; 1,6; 2,3; 4,0	300, 350	0,3; 0,6	160, 190	0,9… 3,6
20	0,7; 1,4; 1,6; 2,3; 3,15; 4,0	300, 350, 380, 420, 450	0,3; 0,6; 1,5; 2,3	160, 190,300	1,2… 6,4
30	1,4; 1,6; 2,3; 3,15; 4,0	300, 350, 380, 420, 450	0,3; 0,6; 1,5; 2,3	160, 190,300,350	1,2… 5,4
40	1,4; 1,6; 2,3; 3,15; 4,0	300, 350, 380, 420, 450	0,3; 0,6; 1,5; 2,3	160, 190,300,350	1,1… 6,4

ПРИЛОЖЕНИЕ 13

Технические характеристики деаэраторов атмосферных

Обозначение и наименование	Производит. т/час	Рабочее давление (абсолютное), МПа	Рабочая температура, oС	Масса деаэратора, кг
Деаэратор ДА-100/35	100	0,02	104	8710
Деаэратор ДА-100/25	100	0,02	104	7370
Деаэратор ДП-50/15	50	0,02	104	4920
Деаэратор ДП-25/8	25	0,02	104	3700
Деаэратор ДП-15/4	15	0,02	104	2120
Деаэратор ДП-5/2	5	0,02	104	1650

Примечание. В числителе приводится производительность деаэратора, т/ч; в знаменателе – емкость бака, м³.

ПРИЛОЖЕНИЕ 14

Сепаратор непрерывной продувки

Наименование сепаратора	Краткие технические характеристики сепаратора
Рабочее давление, МПа	Расход пара, т/ч	Среда	Температура рабочей среды, oС	Высота, мм	Масса, кг
Сепаратор непрерывной продувки Ду 300	0,06	1,0	Пароводяная смесь	113	2210	150

ПРИЛОЖЕНИЕ 15

Сетевые подогреватели со встроенным охладителем конденсата (Pраб=1,6 Мпа)

Наименование подогревателя	Параметры и характеристики
Полная поверх- ность  теплообмена, м2	Поверх- ность зоны конденса- ции, м2	Поверхность охладителя конденсата, м2	Диапазон изменения расходов сетевой воды, т/ч	Расчетный температурный  график, °С	Тепловой поток, кВт	Гидравли- ческое сопротив- ление трубок, кгс/см2
ПП1-13кп/6ок-16-II	19	13	6	30-78	70/140	4049	0,25
ПП1-23кп/8ок-16-II	31	23	8	42-100	70/135	8700	0,26
ПП1-40кп/12ок-16-II	52	40	12	92-180	70/140	15000	0,24
ПП1-54кп/15ок-16-II	69	54	15	130-260	70/136	20800	0,31
ПП1-75кп/23ок-16-II	98	75	23	190-360	70/136	28900	0,42
ПП1-105кп/25ок-16-II	130	105	25	220-470	70/136	32040	0,45
ПП1-183кп/65ок-16-II	248	183	65	950	70/137	74081	0,45
ПП1-260кп/90ок-16-II	350	260	90	1340	70/140	109172	0,45

ПРИЛОЖЕНИЕ 16

Технические характеристики пароводяных подогревателей сырой воды

Наименование изделий	Среда	Давление, МПа	Температура воды, °С	Расход воды номинальный т/ч	Размеры, мм
на входе	на выходе	наружный диаметр	длина	ширина	высота
Пароводяной подогреватель ППВ-25	Пар/вода*	0,02/0,07	104,2/5	104,2/43	25	273	1345	620	810

ПРИЛОЖЕНИЕ 17

Технические характеристики пароводяных подогревателей сетевой воды

Наименование подогревателя	Среда	Давление, МПа	Температура воды, С	Теплопроизводительность подогревателя ,*** Гкал/ч	Поверх. нагрева, м2	Расход воды номинальный, т/ч
На входе	На выходе
ПП2-6-2-II**	Пар/вода*	0,2/1,6	70	95	0,585	6,3	29,2
ПП2-9-7-II	0,7/1,6	70	130	1,63	9,5	32,4
ПП2-17-7-II	0,7/1,6	70	130	2,98	17,2	59,0
ПП1-21-2-II	0,2/1,6	70	95	1,99	21,2	103,5
ПП2-24-7-II	0,7/1,6	70	130	4,22	24,4	83,5
ПП2-24-7-IV	0,7/1,6	70	150	2,94	24,4	41,7
ПП1-32-7-II	0,7/1,6	70	130	5,57	32	110,5
ПП1-32-7-IV	0,7/1,6	70	150	3,88	32	55,0
ПП1-53-7-IV	0,7/1,6	70	150	6,55	53,9	93,0