Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника


ТЕПЛООБМЕННЫЕ АППАРАТЫ




 

Тепловой расчет теплообменного аппарата может быть конс­трукторским, целью которого является определение поверхности теплообмена для заданного технологического процесса нагрева­ния или охлаждения теплоносителей, и поверочным, в результа­те которого при известной поверхности теплообмена определя­ется количество передаваемого тепла и конечные температуры теплоносителей. В обоих случаях основными расчетными уравне­ниями являются:

уравнение теплопередачи

;

уравнение теплового баланса, которое при условии отсутс­твия тепловых потерь, имеет вид

.

где G - массовый расход теплоносителя; h - энтальпия. Здесь индексы 1, 2 относятся соответственно к горячей и холодной жидкостям, индексы / и // - к параметрам теплоносителей на входе в аппарат и на выходе из него. Полагая, что СР = соnst,

 

уравнение теплового баланса можно записать так:

Величина G × cP = W представляет собой полную теплоемкость массового расхода теплоносителя в единицу времени и называ­ется расходной теплоемкостью или водяным эквивалентом.

Средний температурный напор DtСР в уравнении теплопе­редачи определяются схемой движения теплоносителей в аппара­те и интенсивностью изменения их температур. Среднелогарифмический напор при прямоточной и противоточной схеме включе­ния теплоносителей в теплообменном аппарате определяется по формуле

где DtБ, DtМ - соответственно больший и меньший температур­ные напоры между теплоносителями.

Температурные напоры между теплоносителями определяются:

для прямотока и ;

для противотока и .

Если DtБ / DtМ < 2 , то средний температурный напор между теплоносителями можно определять как среднеарифметический:

Коэффициент теплопередачи k для плоской теплопередающей поверхности рассчитывается по формуле

где d, l - соответственно толщина и коэффициент теплопро­водности материала стенки; a1, a2 - коэффициенты теплоотда­чи теплоносителей, определяемые критериальными уравнениями, приведенными в разделе 2.

 

Задача 6.1

 

В кожухотрубчатом пароводяном теплообменнике сухим насы­щенным паром с давлением р нагревается вода от температуры t1 до t2. Расход воды V. Коэффициент теплоотдачи при конден­сации пара a1, переохлаждения конденсата не происходит. Оп­ределить количество пара, необходимое для нагрева, и величи­ну теплообменной поверхности аппарата, которая выполняется из латунных трубок d2 / d1 = 14 / 12 мм. Коэффициент теплопро­водности латуни l = 120 Вт/(м×К). Количество трубок n.

Исходные данные для решения задачи выбрать из табл. 6.1.

 

Таблица 6.1

 

1-я цифра шифра V, м3 р, МПа n 2-я цифра шифра , 0С , 0С a1, Вт/ (м2×К)
0.30 0.35 0.40 0.25 0.30 0.40 0.45 0.40 0.42 0.36 5.5 6.0 6.5 5.0 6.0 7.0 5.6 6.5 6.0 7.0

 

Задача 6.2

 

В секционном теплообменнике типа "труба в трубе" охлаж­дается водой трансформаторное масло. Масло движется по ла­тунной трубе диаметром d2 / d1 = 14 / 12 мм со скоростью w1. Температура масла на входе в теплообменник . Вода движет­ся по кольцевому зазору противотоком по отношению к маслу со

 

скоростью w2, ее температура на входе . Внутренний диа­метр внешней трубы d3 = 22 мм. Определить общую длину тепло­обменного аппарата, при которой температура масла на выходе будет .

Исходные данные для решения задачи выбрать из табл. 6.2.

 

Таблица 6.2

 

1-я цифра шифра w1, м/с , 0С , 0С 2-я цифра шифра w2, м/с , 0С
4.0 3.5 3.0 4.5 3.7 3.8 3.0 3.2 3.8 4.2 2.5 2.0 1.5 1.0 0.8 0.5 1.0 1.5 2.0 2.2

 

Задача 6.3

 

Определить поверхность нагрева, число и длину змеевиков пароперегревателя котла производительностью 230 т/ч пара при давлении р и температуре перегрева .В пароперегреватель поступает сухой насыщенный пар. Он движется по стальным тру­бам диаметром d1 / d2 = 38 / 32 мм (коэффициент теплопроводности стали 20 Вт/(м×К)) со средней скоростью w2. Дымовые газы среднего состава в количестве 500 т/ч движутся поперек труб­ного пучка. Температура газов на входе .Средняя скорость газов в сечении пучка w1. Трубы расположены в коридорном порядке с шагом поперек потока s1 = 2.3× d2 и вдоль потока

 

 

s2 = 3.0× d2.

Исходные данные для решения задачи выбрать из табл. 6.3.

 

 

Таблица 6.3

 

1-я цифра шифра р, МПа , 0С w2, м/с 2-я цифра шифра w1, м/с , 0С
9.0 9.8 11.0 12.0 6.0 8.0 11.0 7.0 9.0 12.0 14.0 12.0 10.0 8.0 13.0 14.0 12.5 9.5 15.0 14.0 1100 1150 1000 1050 1080 1200 1120 1100 1030

 

 

Задача 6.4

 

Определить конечные температуры теплоносителей и коли­чество переданного тепла в водоводяном теплообменнике по­верхностью 10 м2. Расход нагреваемой воды V2,ее начальная температура .Значение расхода и температуры греющей воды на входе в аппарат соответственно V1 и . Коэффициент теплопередачи k.

Сравнить среднелогарифмический температурный напор при включении теплоносителей в аппарате по схемам "прямоток" и "противоток".

Исходные данные для решения задачи выбрать из табл. 6.4.

 

 

Таблица 6.4

 

1-я цифра шифра V2, м3 , 0С 2-я цифра шифра V1, м3 , 0С k, Вт/(м2×К)
1.5 2.0 1.8 2.5 3.0 3.5 2.8 1.8 1.4 2.2 0.35 0.40 0.50 0.26 0.45 0.25 0.30 0.20 0.27 0.45

 


Поделиться:

Дата добавления: 2015-08-05; просмотров: 108; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав





lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2024 год. (0.007 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты