Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Проектный расчет теплообменного аппарата






Требуемая поверхность нагрева теплообменника по обеим схемам включения (прямоток, противоток) находится исходя из основного уравнения теплопередачи:

 

, (13)

 

где – тепловая нагрузка аппарата, Вт; – коэффициент теплопередачи рабочей поверхности теплообмена, Вт/(м2 K); – средний температурный перепад между греющей и нагреваемой водой, oС.

Тепловую нагрузку определяют по уравнению теплового баланса аппарата

 

. (14)

 

Из приведённого балансового уравнения может быть найдена температура греющей воды на выходе из теплообменника .

Физические параметры греющей и нагреваемой воды находят по уравнениям теплофизических свойств воды (Приложение 4) или по таблице физических свойств воды (Приложение 5) при средней температуре теплоносителя

 

. (15)

 

Скорости движения теплоносителей определяют по формулам

 

, , (16)
, , (17)

 

где , – наружный диаметр внутренней трубы.

 

Расчёт коэффициента теплопередачи (K) производят по формуле для плоской стенки, поскольку соотношение диаметров греющей поверхности аппарата значительно меньше 1, 8 ()

 

, (18)

 

где и – коэффициенты теплоотдачи соответственно с внутренней и наружной стороны греющей поверхности, Вт/(м2 K).

Коэффициенты и определены из уравнения

 

, (19)

 

где – определяющий геометрический размер, ; – коэффициент теплопроводности жидкости, Вт/(м K); – критерий Нуссельта.

При подсчёте коэффициента теплоотдачи с внутренней поверхности греющей трубы () использовать формулы:

а) для турбулентного режима движения ()

 

, (20)

 

б) для переходного режима движения ()

 

, (21)

 

при этом, взять из таблицы 3.2.

 

Таблица 3.2 – Значения поправочного коэффициента K0 переходного режима

2, 1 2, 2 2, 3 2, 4 2, 5            
1, 9 2, 2 3, 3 3, 8 4, 4 5, 0 10, 3 15, 5 19, 5   33, 3

 

в) для ламинарного режима движения ()

 

, (22)

 

Индексы «ж» и «с» означают, что физические константы жидкости взяты соответственно при средней температуре жидкости и средней температуре стенки.

Значения поправочного коэффициента на длину трубы ε е принять из таблицы 3.3.

Таблица 3.3 – Значения поправочного коэффициента на длину трубы ε е

                 
ε е Ламинар ный режим 1, 9 1, 7 1, 44 1, 28 1, 18 1, 13 1, 05 1, 02 1, 0
Турбулентный режим 1, 5 1, 4 1, 23 1, 14 1, 10 1, 08 1, 04 1, 02 1, 0

 

Для определения коэффициента теплоотдачи с наружной поверхности греющей трубы ( ,  использовать те же формулы по расчёту критерия Нуссельта, вводя дополнительный множитель ).

В качестве определяющего размера (диаметра) в расчётах использовать эквивалентный диаметр, равный:

 

. (23)

 

Используемые в расчётных уравнениях «а», «б», «в» критерии Рейнольдса (), Прандтля () и Грасгофа () определять по формулам:

 

, (24)
, (25)
, (26)

 

где – коэффициент объёмного расширения;

g = 9, 81 м/сек2 – ускорение свободного падения.

Для каждой схемы включения аппарата средний температурный напор () определять как среднелогарифмический

 

, (27)

 

где и – наибольший и наименьший температурные перепады между греющим теплоносителем и нагреваемой водой.

Расчёт числа секций теплообменника () произвести по формуле

 

, (28)

 

где , м2 – площадь греющей поверхности одной секции.

 

Примерный календарный план выполнения контрольной работы

Выдача задания 1 – 2 недели семестра.

Выполнение контрольной работы 3 – 9 недели семестра.

Проверка контрольной работы 10 – 12 недели семестра.

Доработка при возвращении на доработку 13 неделя семестра.

Защита работы 14 неделя семестра.






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.