![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Основы теплового расчета рекуперативных теплообменных аппаратов.Стр 1 из 32Следующая ⇒
Рекуперативными ТА являются ТА, в которых теплообмен осуществляется через разделительную стенку, в каждой точке которой тепловой поток сохраняет свое направление. Различают следующие расчеты: 1. Тепловой-конструктивный. Цель: создание нового по конструкции аппарата или выбора его из числа стандартных. Исходными данными является – расходы, начальные температуры, свойства теплоносителей, тепловая мощность аппарата. В результате расчетов определяют площадь поверхности и основные конструктивные размеры. 2. Тепловой-поверочный. Цель: определение конечных температур теплоносителя или тепловой мощности аппарата при известных размерах, начальных параметров и свойствах теплоносителя. 3. Компоновочный. Цель: установить основные соотношения между площадью поверхности нагрева, проходными сечениями каналов для теплоносителей, число ходов и др. 4. Гидравлический (аэродинамический). Цель: определить гидравлическое сопротивление каналов и затраты мощностей на перемещение теплоносителей. 5. Механический. Поверка деталей аппарата и их соединений на прочность, плотность, жесткость. Уточняются толщины трубных решеток, труб и тд. 6. Технико-экономческий. Конструктивный тепловой расчет. Состоит в совместном решении 2-х уравнений: 1-е уравнение теплового баланса 2-е основное уравнение теплопередачи Уравнение теплового баланса для аппаратов работающих без изменения агрегатного состояния теплоносителя можно записать в общем виде: Q1=Q2+Qпот или Q2=Q1* η т.а или Q=G1*c*(t’’1-t’1)*η =G2*c*(t’’c-t’г); индекс 1-греющий теплоноситель, 2-нагреваемый теплоноситель. Для аппаратов с изменением агрегатного состояния 1 из теплоносителей: Q= D 1* (i1- iк)*η =G2*c*(t’’2-t’2) Для аппаратов с изменением агрегатного состояния 2 теплоносителей: Q= D 1* (i1- iк)*η = D 2* (i2- iпит) Q-тепловая производительность аппарата G1, G2- расходы теплоносителей греющих, нагреваемых не изменяющих свое агрегатное состояние. С-теплоемкость теплоносителя, принятая при его средней температуре. t’1, t’’1- температура греющего теплоносителя на входе и выходе D1-расход греющего пара D2-количество образовавшегося вторичного пара i1-энтальпия греющего пара на входе в теплообменник iк-энтальпия конденсата греющего пара на выходе iг-энтальпия вторичного пара на выходе iпит-энтальпия питательной воды на входе На основе уравнений баланса расходы теплоносителей: а) в теплообменниках без изменения агрегатного состояния G=Q/c*(t’’1-t’1)*η n; G=Q/c*(t’’2-t’2)*η n б)с изменением агрегатного состояния 1 или 2 теплоноителей D 1= G2*c*(t’’2-t’2)/ (i1- iк)*η, D 1 = D 2* (i2- iпит)/ (i1- iк)*η Поверхность нагрева теплообменного аппарата из уравнения Q=k*F*Δ t (кДж/с) к – коэффициент теплопередачи (Вт/м2К), Δ t-средне температурный напор; Средний температурный напор для все ТА мб определен как среднелогарифмический температурный напор: Δ t=(Δ tб-Δ tм)/ln(Δ tб/Δ tм)-для всех типов теплообменных аппаратов. Если при противотоке значение полного водяного эквивалента W=G1*c для обоих теплоносителей одинаковы, то Δ tб= Δ tм= Δ t. Если Δ tб/ Δ tм≤ 4.5, то Δ t=0.5 (Δ tб+ Δ tм)-0.1(Δ tб- Δ tм). Если Δ tб/ Δ tм≤ 1.8, то Δ t=0.5(Δ tб+ Δ tм).
Для прямоточных схем: Δ tб=t’1-t’2; Δ tм=t’’1-t’’2 При противоточной схеме: Δ tб=t’1-t’’2; Δ tм=t’’1-t’2 При перекрестном токе и в других более сложных схемах движение теплоносителя в теплообменнике Δ t=Δ tпрот*ε *Δ t; ε *Δ t-коэффициент учитывающий схему движения теплоносителей, зависит от коэффициента Р к R, которые определяются: P=(t’’2-t’2)/(t’1-t’2); R=(t’1-t’’1)/(t’’2-t’2). Коэффициент теплопередачи. Для круглой тубы: k=1/(dср(1/α 1dн + 1/2λ *ln(dн/dвн) + 1/(α 2dвн) + Rзаг), Вт/м2С. α 1, α 2 – коэф теплоотдачи со стороны греющего и нагреваемого теплоносителя, Вт/(м2 К). λ – теплопроводность стенки Вт/(м К),. Rзаг – тепмическое сопротивление с обоих сторон. Если толщина стенки трубки теплообменника не более 2, 5 мм, то можно рассчитывать как для плоской стенки: k=1/(1/α 1 + δ ст/λ ст + 1/α 2 + Rзаг), Вт/м2С.
|