Выдержка из текста работы
- Введение 3
- Конструктивный тепловой расчет 6
- Проверочный тепловой расчет 11
- Гидравлический расчет теплообменного аппарата 12
- Графическая часть 13
- Список использованной литературы: 15
В инженерной практике при выборе теплообменного аппарата необходимо провести конструктивный и проверочный тепловые расчеты, а также гидравлический расчет теплообменных аппаратов.
Конструктивный тепловой расчет проводится для того, чтобы выбрать теплообменный аппарат при их серийном производстве на заводах или спроектировать новый аппарат. В результате конструктивного расчета выбирается тип аппарата, его конструкция, схема течения теплоносителей, материал для изготовления отдельных элементов и определяется размер и масса теплообменного аппарата.
Проверочный тепловой расчет проводится с целью определить мощность теплообменного аппарата и конечные температуры теплоносителей, омывающих поверхность нагрева теплообменного аппарата, конструкция и площадь поверхности нагрева которого известны. Проверочный расчет обычно выполняется тогда, когда необходимо выяснить возможность использования уже установленного или проектируемого теплообменного аппарата в условиях, отличных от расчетных.
Гидравлический расчет теплообменного аппарата необходим для определения перепадов давлений теплоносителей и мощностей насосов и компрессоров, перекачивающих теплоносители.
Конструктивный тепловой расчет
Теплофизические свойства горячего теплоносителя:
Определим мощность ТА:
Q=3?2100?40?0,95=239400 Вт
Определяем температуру выхода холодного теплоносителя, методом итерации:
, где при t = 5?
tх,вых1 = 5+239400/(5?4203) = 16,39 ?
tx,m=(16,39+5)/2=10,69 ?
tх,вых2 = 5+239400/(5?4191) = 16,42 ?
| tх,вых2 — tх,вых1 | < 0,15 => tх,вых=16,42?
Теплофизические свойства холодного теплоносителя:
Средняя разность температур между теплоносителями:
Предварительные площади проходных сечений:
Предварительно выбираем по каталогу ТА:
ТТ108/159-16/16
Теплообменная труба dн?дd, мм = 108?5
Кожуховая труба Dн?дD, мм = 159?5
Номинальная площадь проходных сечении, см2:
внутри теплообменной трубы — 75;
в кольцевом пространстве — 83
Номинальная наружная поверхность теплообмена, м2, при длине кожуховой трубы l, м:
|
l, м |
4,5 |
6,0 |
9,0 |
|
|
F, м2 |
6,1 |
8,2 |
12,2 |
Скорость горячего теплоносителя в трубе:
Число Рейнольдса
Режим течения турбулентный.
Используя метод итерации, при котором выполняется условие | tc(n+1) — tc(n)|<0,15, найдем бг и бх.
Скорость холодного теплоносителя в кольцевом пространстве:
Число Рейнольдса
Режим течения турбулентный.
| tc(2) — tc(1)|=| 16,09-35,35| > 0,15 => Находим бг и бх при tc(2).
Prг,с(2)=65
Prх,с(2)=8,23
| tc(3) — tc(2)|=| 16,38-16,09| > 0,15 => Находим бг и бх при tc(3).
Prг,с(3)=64
Prх,с(3)=8,21
| tc(4) — tc(3)|=| 16,37-16,38| < 0,15 =>
Коэффициент теплопередачи от горячего к холодному теплоносителю:
где Rз.тр и Rз.мтр — термические сопротивления загрязнений на внутренней и наружной поверхности теплообменных труб .
Rз.тр = 4?10-4 м2?К/Вт
Rз.мтр = 5,8?10-4 м2?К/Вт
Необходимая площадь поверхности теплообмена:
Fст=12,2 м2
L=9 м
n=2 (количество теплообменников).
