Добавлен: 12.12.2023
Просмотров: 81
Скачиваний: 2
| Заданные величины | Последняя цифра учебного шифра | |||||
| 0,1,2,3 | 4,5,6 | 7,8,9 | 0,1,2,3 | 4,5,6 | 7,8,9 | |
| t1' , oC | 150 | 130 | 110 | 150 | 130 | 110 |
| t1" , oC | 90 | 70 | 60 | 90 | 70 | 60 |
| t2' , oC | 15 | 10 | 5 | 15 | 10 | 5 |
| t2" , oC | 60 | 55 | 45 | 60 | 55 | 45 |
| G2, кг/с | 7 | 6 | 5 | 7 | 6 | 5 |
| α1, Вт/м2К | 200 | 300 | 400 | 200 | 300 | 400 |
| α2, Вт/м2К | 150 | 250 | 400 | 150 | 250 | 400 |
| λст, Вт/м К | 55 | |||||
| dвн , мм | 40 | 34 | 38 | 40 | 34 | 38 |
| dн , мм | 43 | 36 | 41 | 43 | 36 | 41 |
| λзаг, Вт/м К | 0,25 | |||||
| δзаг, мм | 1,0 | 2,0 | 1,5 | 1,0 | 2,0 | 1,5 |
| Тип теплообменника | Кожухотрубный | |||||
| Схема потоков | Прямоток | Противоток, перекрестный ток | ||||
1. Прямоток1.1 Определяем температурный напор Δt1.Для этого сначала используя рисунок 1 и исходные данные табл.1 находим Δtб и Δtм – больший и меньший температурные напоры.Δtб = 150 – 15 = 135оС,Δtм = 90 – 60 = 30оС.Затем находим соотношение Δtб/Δtм , и в зависимости от полученной величины выбираем формулу для расчета Δt.135/30 = 4,5 выбираем формулу 7 методических указаний:1.2 Определяем тепловую производительность Q1, кДж/с по формуле 1 методичкиQ1 = G2 · c2 · (t2′′ – t2′ ).Для определения сср определяем среднюю температуру нагреваемой поверхности по формулеtср = (t2' +t2") / 2,tср = (15 + 60) / 2 = 37,5 оС.Для полученной температуры находим по табл. Приложениясср = 4,174 кДж/кг.Затем определяем Q1.Q1 = 7 · 4174 · (60 – 15) = 1314810 Дж/с.1.3 Определяем коэффициент теплопередачи КДля этого необходимо сначала определить термическое сопротивление, учитывающее загрязнение с обеих сторон трубки (формула 17 методички):Rзаг = , м2 оС/ВтRзаг = 2 · 0,001 / 0,25 = 0,008, м2 оС/Вт.Затем по формуле 14 методички определяем К , Вт/м2 К Вт/м2К.1.4 Определяем площадь нагрева теплообменника F по формуле 4 методички , м2F1 = 1.5 Определяем количество трубок n по формуле 17 методичкиДля этого задаем длину L = 0,5 м, ходов z = 1 , штукn1 = трубок 2. Противоток2.1 Определяем температурный напор Δt2 (в соответствии с рис.1):Δtб = 90 – 15 = 75оС,Δtм = 150 – 60 = 90оС,90/75 = 1,2Δt2 = 0,5 · (75 + 90) = 82,50С 2.2 Определяем Q2tср = (73 + 10) / 2 = 41,5 оС,сср
= 4,174 кДж/кг К,
Q2 = 7 · 4174 · (60 – 15) = 1314810 Дж/с.
2.3 Исходя из того, что при конструктивном расчете требуется передать заданную тепловую производительность, за заданную тепловую производительность принимаем результаты, полученные при ее расчете из п.1.2:
Q = 1314810 кДж/с.
2.4 Предполагая, что для передачи той же тепловой производительности потребуется меньшая площадь теплообменника воспользуемся формулой:
F2 = 
2.5 Определяем n2 задаем длину 0,5 м, ходов 1
n2 =
трубок
3. Перекрестный ток
За основу берутся данные п.2.
3.1 Определяем Δt :
Δt3 = Δt2 · εΔt
εΔt – коэффициент перевода определяется по графику 3.
Для этого сначала рассчитаем условные параметры P и R по формулам:
Р = 
R = 
Затем находим по графику εΔt = 0,70 и вычисляем Δt3 = 82,5 · 0,95 = 78,4 оС.
3.2 Определяем F3
Предполагая, что для передачи той же тепловой производительности потребуется большая площадь теплообменника воспользуемся формулой:
Тогда F3 = Δt3F2/ Δt2
F3 = 78,4 · 312,5 / 82,5 = 296,9 м2
3.3 Определяем n
задаем длину 0,5 м, ходов 1
n =
трубок
Вывод: для обеспечения одной и той же тепловой мощности Q водо-водяного рекуперативного теплообменного аппарата, при котором требуется меньшая площадь теплообменного аппарата F является режим перекрестного тока.
Литература
1. Теплотехника, В.Л.Ерофеев, П.Д.Семенов, А.С.Пряхин, М., Изд."Академкнига", 2006, 456 с.
2. Задачник по тепломассообмену, Ф.Ф.Цветков, Р.В.Керимов, В.И.Величко, М., издательский дом МЭИ, 2010, 195 с.
3. Сборник задач по теплотехнике, Г.П.Панкратов, Книжный дом "Либроком", М., 2009,248 с.
Реку