Раздел. Тепловой расчет теплообменного аппарата

Запишем формулу для расчета расхода выхлопных газов, которая имеет вид:

, кг/с;

где – удельный расход топлива относительно расхода воздуха, .

Для твердого топлива .

В реальных апаратах массовый расход гарячого теплоносителя определяеться как:

,

где α – коэффициент избытка воздуха.

Из формулы 1.1 выражаем и подставляем числове значение:

Запишем формулу для расчета оценочной площади теплообменного апарата:

м²

где - передаваемый тепловой поток, Вт;

k – оценочный коэффициент;

– средний логарифмический температурный напор.

Находим передаваемый тепловой поток по формуле:

; , [2]

где ξ – потери в окружающую среду. В нашем случае, ξ =1, так как тепловые потери в окружающую среду отсутствуют.

Средний температурный напор между двумя теплоносителями на поверхности теплообмена определяется таким способом.

Среднелогарифмический напор для противоточной схемы движения теплоносителей:

,

где большая и меньшая разница температур теплоносителей на концах теплообменника;

Рисунок 1.1 – график распределения температур для противоточной схемы.

– коэффициент который определяется в зависимости от параметров P, Rи схемы движения теплоносителей, при этом:

Находим большую и меньшую разницу температур теплоносителей на концах теплообменника:

Находим средний логарифмический температурный напор:

,

Где ε = 0, 98 [3].

Уравнение теплового баланса теплообменника определяет количество теплоты, которая отдается горячим теплоносителем и воспринимается средой что нагревается учетом потерь тепла в окружающую среду.

Запишем уравнение теплового баланса для теплообменника:

Принимаем, что

С уравнения теплового баланса находим:

, кДж/(кг·К), [2]

, кДж/(кг·К), [2].

Уточняем значение:

, кДж/(кг·К), [2].

Найдем коэффициент теплопередачи для плоской стенки:

,

где α ₁=60 Вт/(м²·К) – коэффициент теплоотдачи гарячего теплоносителя;

α ₂=55 Вт/(м²·К)– коэффициент теплоотдачи холодного теплоносителя;

λ =150 Вт/(м·К) –коэффициент теплопередачи стенки;

δ =10^-3 мм – толщина стенки, [1, с.9 табл. 3.3].

Находим оценочную площадь теплообменного апарата: