Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...
Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
Топ:
Методика измерений сопротивления растеканию тока анодного заземления: Анодный заземлитель (анод) – проводник, погруженный в электролитическую среду (грунт, раствор электролита) и подключенный к положительному...
Теоретическая значимость работы: Описание теоретической значимости (ценности) результатов исследования должно присутствовать во введении...
Установка замедленного коксования: Чем выше температура и ниже давление, тем место разрыва углеродной цепи всё больше смещается к её концу и значительно возрастает...
Интересное:
Подходы к решению темы фильма: Существует три основных типа исторического фильма, имеющих между собой много общего...
Уполаживание и террасирование склонов: Если глубина оврага более 5 м необходимо устройство берм. Варианты использования оврагов для градостроительных целей...
Влияние предпринимательской среды на эффективное функционирование предприятия: Предпринимательская среда – это совокупность внешних и внутренних факторов, оказывающих влияние на функционирование фирмы...
Дисциплины:
2022-10-10 | 53 |
5.00
из
|
Заказать работу |
Содержание книги
Поиск на нашем сайте
|
|
Расчет теплообменника проводят последовательно в соответствии с общей блок-схемой [1].
Определение тепловой нагрузки в соответствии с уравнением теплового баланса:
Разобьем ТОА на 3 участка:
I. пар перегрет;
II. конденсация пара;
III. охлаждение конденсата.
Произведем раздельно расчет каждого участка.
1)Определение температуры нагреваемой среды на переходных участках
Для этого построим схему движения теплоносителей в ТОА и отметим все характерные точки:
Рис.2. Характер изменения температур рабочих сред при противотоке.
где
где, [2]
2) Определение среднелогарифмическогонапора:
Участок I:
Участок II:
Участок III:
4)Определим среднюю разность температур:
Для теплоносителя, температура которого изменяется в ТОА на меньшее число градусов, среднюю температуру определяют, как среднее арифметическое между начальной и конечной.
Участок I:
Рис.3. Изменение температур греющей и нагреваемой среды
Пар | 250 |
| 197,4 |
Азот | 165 |
| 156,6 |
Участок II:
Рис.4. Изменение температур греющей и нагреваемой среды
Пар | 197,4 |
| 197,4 |
Азот | 47,6 |
| 156,6 |
Участок III:
Рис.5. Изменение температур греющей и нагреваемой среды
Пар | 197,4 |
| 80 |
Азот | 16 |
| 47,6 |
Решение вопроса о том, какой теплоноситель направить в трубное пространство, обусловлено его температурой, давлением, коррозионной активностью, способностью загрязнять поверхности теплообмена, расходом и др. В рассматриваемом испарители в трубное пространство целесообразно направить теплоноситель с меньшим расходом, т. е. пар. Это позволит выровнять скорости движения теплоносителей и соответствующие коэффициенты теплоотдачи, увеличивая таким образом коэффициент теплопередачи.
5)Определим количество труб в ТОА:
Зададимся скоростью движения в трубах
Суммарная площадь сечения труб тогда будет равна:
где, - плотность пара, м3/кг.
Площадь сечения одной трубы:
6)Определим количество труб (n):
Уточним скорость движения в трубах:
7)Произведем расчет коэффициента теплоотдачи для трубного пространства.
Участок I:
Определим число Рейнольдса по формуле:
где,
Т.к. , режим течения турбулентный.
Коэффициент теплоотдачи при движении жидкости в трубах для тур-булентного режима движения найдем из уравнения:
где,
Nu– критерий Нуссельта:
где, - Критерий Прандтля.
Участок II:
Определим число Рейнольдса по формуле:
|
где,
Т.к. , режим течения турбулентный
Коэффициент теплоотдачи при конденсации насыщенного пара внутри горизонтальных и вертикальных труб определяется по следующему уравнению[3]:
где, - коэффициент теплоотдачи при сплошном потоке конденсата внутри трубы, Вт/(м2 ∙К);
– соответственно плотность пара и жидкости в состоянии насыщения, м3/кг.
Участок III:
Определим число Рейнольдса по формуле:
где,
Т.к. , режим течения турбулентный.
Коэффициент теплоотдачи при движении жидкости в трубах для тур-булентного режима движения найдем из уравнения:
где,
8) Произведем расчет коэффициента теплоотдачи в межтрубном пространстве:
Участок I:
Определим число Рейнольдса по формуле:
Задаемся скоростью азота
где, [5]
Т.к. , режим течения турбулентный.
Коэффициент теплоотдачи при движении жидкости в трубах для тур-булентного режима движения найдем из уравнения:
где,
где, ξ-угол атаки обтекания потока (для шахматного расположения труб =0,6)
Участок II:
Определим число Рейнольдса по формуле:
Задаемся скоростью азота
где,
Т.к. , режим течения турбулентный.
Коэффициент теплоотдачи при движении жидкости в трубах для тур-булентного режима движения найдем из уравнения:
Участок III:
Определим число Рейнольдса по формуле:
Задаемся скоростью азота
где,
Т.к. , режим течения турбулентный.
Коэффициент теплоотдачи при движении жидкости в трубах для тур-булентного режима движения найдем из уравнения:
Примечание:
Задались такими значениями скорости азота, так как с ростом температуры увеличивается и скорость, соответственно падает плотность азота, которая была посчитана для каждого участка:
r1=0,9035м3/кг;r2=1,01337м3/кг;r3=1,285 м3/кг.
9) Определение коэффициента теплопередачи.
где,dср,dвн,dнар – средний, внутренний и наружный диаметры трубы, м;
lст - коэффициент теплопроводности материала трубы, Вт/(м·К);
|
a1 ,a2 - коэффициенты теплоотдачи для внутренней и внешней стороны трубы, Вт/(с);
Rзаг- термическое сопротивление загрязнений с обеих сторон стенки, (м2·К)/Вт;
При вычислении dср необходимо руководствоваться следующим правилом:
а) если a1 ≥ a2, то dср = dнар;
б) если a1 = a2, то dср = 0,5(dнар +dвн);
в) если a1 ≤ a2, то dср = dвн.
Участок I:
=
Участок II:
= Вт/м2
Участок III:
= ,442
10) Определим площадь поверхности теплообмена
Уравнение теплопередачи служит для определения площади поверхности теплообмена и имеет следующий вид:
Следовательно:
где,k – коэффициент теплопередачи в теплообменном аппарате, Вт/(м2·К);
F – поверхность теплообмена, м2;
Dtср.лог–логарифмический напор, оС.
Участок I:
Участок II:
Участок III:
Определим расчетную площадь поверхности теплообмена по формуле:
∑
11) Определим длину трубы каждого участка:
где, n-число труб в пучке, м;
z-число ходов.
Участок I:
Участок II:
Участок III:
Определим общую длину труб теплообменного аппарата по формуле:
∑
12) Уточним температуру стенки
Температуру стенки определим графическим методом, путем приравнивания тепловых потоков.
Плотность теплового потока одинакова (q=const) следовательно:
qhвн=
qhнар= (
где,
Участок I:
qhвн= 174,088 Вт/м2;
qhнар= ( Вт/м2 .
∆ =
Участок II:
qhвн= 279,614 Вт/м2;
qhнар= ( Вт/м2 .
∆ =
В инженерных расчетах допускается погрешность до 5% от полученного ранее значения. Эта погрешность вызвана неточностью расчета, так как для учета тех или иных параметров мы вводим новые коэффициенты, которые помогают более детально и точно смоделировать исследуемый объект.
Рисунок.6 Графическое решение расчета для участка I
Таблица1.Результаты расчета для участка I
Таблица 2. Результаты расчета для участка II
Участок III:
qhвн= 165,009 Вт/м2;
qhнар= ( Вт/м2 .
∆ =
Таблица 3. Результаты расчета для участка III
Рис.10Графическое решение расчета для участка III
|
|
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...
Архитектура электронного правительства: Единая архитектура – это методологический подход при создании системы управления государства, который строится...
Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!