Конструктивный расчет теплообменных аппаратов.

Цель: Выбрать тип и типоразмер теплообменника и определить площадь теплообменной поверхности.

Исходные данные: комбинации следующих параметров

– температуры, – расходы теплоносителя и мощность теплообменника.

Индексы: 1 – греющий, 2 – нагреваемый, ‘ – начальное значение, ’’ – конечное.

1. Задаемся теплоносителями.(вода-вода, вода- пар, газ-вода)

2. Определяются характеристики теплоносителя:

r– плотность теплоносителя, кг/м3. l– теплопроводность

с – теплоемкость теплоносителя,. n– Кинематическая вязкость

число Прандтля Pr.

Характеристики определяются по средней температуре теплоносителя:

3. При расчете теплообменных аппаратов задаются температурными напорами, которые используют для определения недостающих температур и .

4. Недостаюие параметры определяются по уравнению теплового баланса:

Порядок расчета.

1. Вычисляется

2. Задаются скоростями течения теплоносителя v1 и v2.

3. Опред-ся расчетная площадь живого сечения канала.

По fp выбирается ближайший типоразмер теплообме

ника и фактические значения площади живого сечения каналов f1 и f2.

4. Определяется коэффициент теплопередачи теплообменника:

dс – толщина стенки, берется из паспорта теплообменника, м.

lс – теплопроводность стенки, берется из паспорта теплообменника, м

dн – толщина накипи, определяется по условиям эксплуатации.

lн – теплопроводность накипи, 2-3.

a1, a2 коэффициенты теплоотдачи.

5. Вычисляется средне логарифмический

6. температурный напор:

7. Определяется требуемая площадь теплообменного аппарата:

8. Определение фактической площади теплообменного аппарата по выбранному типоразмеру:

Запас площади не должен превышать 25 %.

Фактическая площадь должна быть всегда больше требуемой.

8. Для пластинчатых теплообменников производится компоновка с выбором числа ходов с последующей проверкой тепло производительности в следствие изменения скоростей теплоносителей.

9. Поверочный расчет теплообменного аппарата.(при необходимости)

Цель: Определить конечную температуру теплоносителей t1”, t2”, тепло производительность теплообменного аппарата (готового) и его соответствие заданному тепловом режиму при изменяющихся расходах теплоносителей или изменяющихся значениях начальных температур t1’, t2’.

9. Гидравлический расчет потери давления.