Расчет газовоздушного теплообменника
Федеральное агентство по образованию ФГОУ ВПО
“Сибирский Федеральный университет”
Саяно- Шушенский филиал
Расчетно-графическое задание по общей энергетике.
«Расчет газовоздушного теплообменника».
Вариант 09.
Выполнила студентка гр.07-2:
Клагиш Диана
Проверил преподаватель:
Матвиевский А.М.
Саяногорск - 2009г
ЗАДАЧА. Определить поверхность нагрева рекуперативного газовоздушного теплообменника при прямоточной и противоточной схемах движения теплоносителей, если массовый расход нагреваемого воздуха m2 , средний коэффициент теплопередачи от газов к воздуху К, начальные и конечные температуры газов и воздуха соответственно: 1 и 1 , 2 и 2 . Исходные данные принять по табл.1.
Изобразить графики изменения температур теплоносителей для обоих случаев.
Таблица 1
Исходные данные к задаче
| Последняя цифра шифра | m2 , кг/с | К, Вт/м2 ·К | Предпоследняя цифра шифра | 1 , ºC | 1, ºC | 2, ºC | 2, ºC |
| 0 | 20 | 15 | 0 | 600 | 400 | 10 | 250 |
| 1 | 30 | 20 | 1 | 625 | 425 | 15 | 275 |
| 2 | 40 | 25 | 2 | 650 | 450 | 20 | 300 |
| 3 | 50 | 30 | 3 | 675 | 475 | 25 | 325 |
| 4 | 60 | 35 | 4 | 700 | 500 | 10 | 350 |
| 5 | 70 | 40 | 5 | 725 | 525 | 15 | 375 |
| 6 | 80 | 45 | 6 | 750 | 550 | 20 | 400 |
| 7 | 90 | 50 | 7 | 775 | 575 | 25 | 425 |
| 8 | 100 | 55 | 8 | 800 | 600 | 10 | 450 |
| 9 | 110 | 60 | 9 | 825 | 625 | 15 | 475 |
РЕШЕНИЕ (вариант 09).
Графики изменения температур теплоносителей приведены на рис.1 и 2.
Тепловой поток, воспринятый нагреваемым воздухом:
Q=m2 *Cpm (t2 ’’ – t2 ’)=20*1.036*(475-15)=9531.2 кВт
где средняя, массовая, изобарная теплоемкость воздуха
.
Здесь средние теплоемкости взяты из табл. 1 для воздуха.
Большая и меньшая разности температур между теплоносителями для прямотока:
;
;
, поэтому средняя разность температур между теплоносителями определяется как среднелогарифмическая:
.
Необходимая поверхность нагрева прямоточного теплообменника:
Fпрям =Q/(K*∆tср.лог )=9531,2/(15*391,4)=9531,2/5871=1,62 м2 .
То же самое для противотока:
;
;
;
то-есть среднюю разность температур между теплоносителями с достаточной точностью можно посчитать, как средне-арифметическую:
.
Необходимая поверхность нагрева противоточного теплообменника:
.
Fпрям =Q/(K*∆tср.лог )=9531,2/(15*480)=9531,2/7200=1,32 м2 .
Среднюю разность температур называют “движущей силой” теплопередачи, при противотоке она больше (, ), поэтому при одинаковых условиях противоточный теплообменник компактнее (Fпрот = 1,32 м2 )<(Fпрям = 1,62 м2 ), требует для своего изготовления меньших затрат материалов (конструктивный расчет).
Если же имеется готовый теплообменник, то при одинаковых условиях получится Qпрот >Qпрям (поверочный расчет) – из-за более высокой “движущей силы” при противотоке. Кроме того, как видно из рис.2, при противотоке можно нагреть холодный теплоноситель до температуры 2 >, что невозможно в принципе при прямотоке (см. рис. 1).
Таблица 1
Физические свойства воздуха при нормальном давлении
t, ºC | Ср m , кДж/кг·К | λ, Вт/м·К | ν·106 , м2 /с |
| 0 | 1,003 | 0,0244 | 13,28 |
| 20 | 1,003 | 0,0259 | 15,06 |
| 40 | 1,003 | 0,0276 | 16,96 |
| 60 | 1,004 | 0,0290 | 18,97 |
| 80 | 1,004 | 0,0305 | 21,09 |
| 100 | 1,005 | 0,0321 | 23,13 |
| 120 | 1,006 | 0,0334 | 25,45 |
| 140 | 1,007 | 0,0349 | 27,80 |
| 160 | 1,008 | 0,0364
Оценок: 1000 (Средняя 5 из 5)
Одними из наиболее популярных услуг на рынке IT-технологий являются создание и продвижение лендингов. Они способны положительно влиять на деятельность любого бизнес-проекта в интернете. Судя по многочисленным отзывам, заказавшие создание лендингов люди ни разу не пожалели о потраченных деньгах. Они вложили в будущее, которое неразрывно связано с интернетом. Всё больше и больше предпринимателей обращаются к услугам разных агентств, веб-студий, чтобы заказать создание лендинга у профессионалов. © 2017 - 2022 ReferatWorld.ru
|