Определение поверхности нагрева

Цель занятия:

Составить схему теплообменника

Определить средний температурный напор в теплообменнике

Определить поверхность нагрева теплообменника.

Определить экономию поверхности теплообмена в теплообменнике с противотоком

Тепловой расчет теплообменных аппаратов

Рассмотрим последовательность теплового конструкторского расчета.

Его цель: определение поверхности нагрева. Для этого используют уравнение теплопередачи: Q = kFDt_ср

Необходимые исходные данные:

1) тип теплообменного аппарата (кожухотрубчатый, пластинчатый, ребристый, оросительный, погружной или другой);

2) теплоносители (газ, пар или жидкость);

Теплопроизводительность аппарата: иногда расход одного из теплоносителей

Его начальная и конечная температуры.

Требуется определить

1) физические параметры и. скорости движения теплоносителей;

2)расход другого теплоносителя или теплопроизводительность аппарата или (Q) из уравнения теплового баланса;

3) Определение среднего температурного напора. Или средней разности температур (ее называют также движущей силой процесса теплообмена);

4) Определение коэффициента теплоотдачи и теплопередачи;

Расчет поверхности теплообмена их уравнения теплопередачи

Поверхность нагрева – это та часть стенки через которую передается тепло.

Поверхность нагрева (теплообмена) определяется из уравнения теплопередачи:

Q = kFDt_ср (Вт):

F = Q/kDt_ср (м²),

где k – коэффициент теплопередачи (Вт/ м²* °С).

Dt_ср – средний температурный напор (°С).

Для трубчатого теплообменника:

F = pd_ср*L*n*z (м²);

где d_ср – средний диаметр трубки (м);

L – длина трубки (м);

n – число трубок в одном ходу;

Z – число ходов.

Для пластинчатого теплообменника из нерифленых листов (плоских): F = a*b*n (м²);

где a и b – высота и ширина листа (м);

N – число листов.

Вариант 15

Определить поверхность нагрева подогревателя для следующих условий: теплопроизводительность Q = 200 кВт

Греющий теплоноситель 200 – 120 С

Нагреваемый теплоноситель 90 - 50

Коэффициент теплопередачи для данного аппарата равен 2500 Вт/(м² К). Вычислить поверхность теплообмена для прямотока и противотока.

Определить экономию в поверхности теплообмена, которую дает схема противоток по сравнению со схемой прямоток

Вариант 14

Определить поверхность нагрева подогревателя для следующих условий: теплопроизводительность Q = 9000 кВт

Греющий теплоноситель 250 – 100 С

Нагреваемый теплоноситель 95 - 40

Коэффициент теплопередачи для данного аппарата равен 1200 Вт/(м² К). Вычислить поверхность теплообмена для прямотока и противотока.

Определить экономию в поверхности теплообмена, которую дает схема противоток по сравнению со схемой прямоток

Вариант 13

Определить поверхность нагрева подогревателя для следующих условий: теплопроизводительность Q = 300 кВт

Греющий теплоноситель 200 – 100 С

Нагреваемый теплоноситель 95 - 80

Коэффициент теплопередачи для данного аппарата равен 2400 Вт/(м² К). Вычислить поверхность теплообмена для прямотока и противотока.

Определить экономию в поверхности теплообмена, которую дает схема противоток по сравнению со схемой прямоток

Вариант 12

Определить поверхность нагрева подогревателя для следующих условий: теплопроизводительность Q = 800 кВт

Греющий теплоноситель 240 – 80 С

Нагреваемый теплоноситель 60 - 20

Коэффициент теплопередачи для данного аппарата равен 1300 Вт/(м² К). Вычислить поверхность теплообмена для прямотока и противотока.

Определить экономию в поверхности теплообмена, которую дает схема противоток по сравнению со схемой прямоток

Вариант 11

Определить поверхность нагрева подогревателя для следующих условий: теплопроизводительность Q = 400 кВт

Греющий теплоноситель 220 – 120 С

Нагреваемый теплоноситель 110 - 10

Коэффициент теплопередачи для данного аппарата равен 2300 Вт/(м² К). Вычислить поверхность теплообмена для прямотока и противотока.

Определить экономию в поверхности теплообмена, которую дает схема противоток по сравнению со схемой прямоток

Вариант 10

Определить поверхность нагрева подогревателя для следующих условий: теплопроизводительность Q = 700 кВт

Греющий теплоноситель 320 – 240 С

Нагреваемый теплоноситель 220 - 40

Коэффициент теплопередачи для данного аппарата равен 1400 Вт/(м² К). Вычислить поверхность теплообмена для прямотока и противотока.

Определить экономию в поверхности теплообмена, которую дает схема противоток по сравнению со схемой прямоток

Вариант 9

Определить поверхность нагрева подогревателя для следующих условий: теплопроизводительность Q = 500 кВт