Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Тепловой расчет теплообменного аппарата
Определяем параметры греющего пара по Приложению 3 и Приложению 4 /1, c.32, 33/:
Определяем расход первичного теплоносителя по формуле (1) /1, с.14/: где – тепловая мощность теплообменника (количество теплоты, передаваемого в единицу времени), кВт; – изменение энтальпии первичного теплоносителя, кДж/кг. Определяем изменение энтальпии первичного теплоносителя по формуле (3) /1, с.14/: где – энтальпия сухого насыщенного пара, кДж/кг; – энтальпия конденсата в состоянии насыщения, кДж/кг. После подстановки численных значений параметров в формулу (2.2) получим изменение энтальпии первичного теплоносителя: После подстановки численных значений параметров в формулу (2.1) получим расход первичного теплоносителя: Определяем расход вторичного теплоносителя по формуле (1) /1, с.14/: где – изменение энтальпии вторичного теплоносителя, кДж/кг. Определяем изменение энтальпии вторичного теплоносителя по формуле (2) /1, с.14/: где – удельная теплоёмкость воды при средней температуре Определяем по Приложению 3 удельную теплоёмкость воды /1, c.32/: . После подстановки численных значений параметров в формулу (2.4) получим изменение энтальпии второго теплоносителя: После подстановки численных значений параметров в формулу (2.3) получим расход вторичного теплоносителя: Для расчёта коэффициента теплоотдачи к внешней поверхности трубки при конденсации пара надо знать температуру внешней поверхности стенки и Рисунок 2.1 – Температурный трафик теплообменного аппарата Определяем среднелогарифимический температурный напор по формуле (5) /1, с.15/: где – температура, при которой конденсируется насыщенный пар, После подстановки численных параметров в формулу (2.5) получим среднеарифметический температурный напор: Задаёмся температурой стенки в первом приближении: Задаёмся также высотой трубок Определяем приведенную высоту поверхности (длина трубки) по формуле (11) /1, с.16/:
где – комплекс теплофизических величин конденсата при температуре насыщения, 1/м·°C. Определяем по Приложению 6 при комплекс теплофизических величин конденсата при температуре насыщения /1, с.35/: После подстановки численных параметров в формулу (2.6) получим приведенную высоту поверхности: Так как , то режим течения плёнки конденсата турбулентный. При плёночной конденсации сухого насыщенного пара и смешанном режиме течения плёнки конденсата используем следующее критериальное уравнение по формуле (14) /1, с.16/: где – число Прандтля для пара; – число Прандтля для конденсата. Определяем по Приложению 4 при число Прандтля для пара /1, c.33/: Определяем по Приложению 3 при число Прандтля для конденсата /1, с.32/: После подстановки численных параметров в формулу (2.7) получим следующее значение: Определяем средний по длине коэффициент теплопередачи, выразив его из формулы (13) /1, с.16/: где – комплекс, зависящий от рода жидкости и температуры насыщения воды, м/Вт. Определяем по Приложению 5 при комплекс, зависящий от рода жидкости и температуры насыщения воды /1, с.35/: После подстановки численных параметров в формулу (2.8) получим средний по длине коэффициент теплопередачи: Далее необходимо определить коэффициент теплоотдачи к воде Среднеарифметическая температура воды: Число Рейнольдса для вторичного теплоносителя (вода) /1, с.17/: где – коэффициент кинематической вязкости жидкости, Определяем при коэффициент кинематической вязкости жидкости по Приложению 3 /1, с.32/: После подстановки численных параметров в формулу (2.9) получим число Рейнольдса для вторичного теплоносителя: Режим движения воды турбулентный, поэтому число Нуссельта рассчитывают по формуле (15) /1, с.16/: где – число Прандтля для жидкости; – число Прандтля для конденсата с учетом перепада температур по толщине стенки. Определяем по Приложению 3 при число Прандтля для жидкости /1, с.32/: Оценив перепад температур по толщине стенки в , то есть , определяем число Прандтля для конденсата с учетом перепада температур по толщине стенки по Приложению 3 /1, с.32/: После подстановки численных параметров в формулу (2.10) получим число Нуссельта: Определяем коэффициент теплопередачи от пара к воде /1, с.17/: где – коэффициент теплопроводности жидкости, . Определяем по Приложению 3 при коэффициент теплопроводности жидкости /1, с.32/: После подстановки численных параметров в формулу (2.11) получим коэффициент теплопередачи от пара к воде: Определяем коэффициент теплопередачи от пара к воде по формуле (9) /1, с.15/: Определяем среднюю плотность теплового потока по формуле (20) /1, с.18/: Определяем поверхность теплообмена в первом приближении по формуле (22) /1, с.18/: Определяем число трубок в одном ходе по формуле (23) /1, с.18/: где – плотность вторичного теплоносителя (воды), Определяем при плотность вторичного теплоносителя (воды) /1, с.32/: После подстановки численных параметров в формулу (2.12) получим число трубок в одном ходе: Число ходов и всего трубок Определяем высоту трубок в первом приближении по формуле (24) /1, с.18/: где – среднее значение диаметра латунных трубок, м. Определяем среднее значение диаметра латунных трубок: После подстановки численных параметров в формулу (2.13) получим высоту трубок в первом приближении: Определяем погрешность вычислений высоты трубок: Определяем температуру стенок трубок: Определяем среднюю температуру стенки по формуле (21) /1, с.18/: Определяем разницу получившегося и заданного значений температур стенок: Расчет температуры стенки можно считать законченным, но полученное значение величины отличается от заданного более чем на , поэтому производим повторный расчет, принимая
|