Расчет рекуперативного теплообменника

Министерство образования и науки Украины

ХНАГХ

Кафедра: «Эксплуатации газовых и тепловых систем»

КУРСОВАЯ РАБОТА

ТЕМА: «Расчет рекуперативного теплообменника»

Выполнил: студент гр. ТВ2003-4

Шепотько А.Н.

Проверил: Ромашко А.В.

Харьков 2005

ЗАДАНИЕ

Произвести конструкторский расчет рекуперативного теплообменника и выбрать типоразмер стандартной модели биметаллического воздухонагревателя типа КсК при следующих исходных данных:

Греющая среда – горячая вода;

Начальная температура – t^' ₁ = 100;

Конечная температура – t₁ '' = 56;

Нагреваемая среда – воздух;

Начальная температура – t₂ ' = -12;

Конечная температура – t₂ '' = 21;

Расход – L=7000 м³ /час.

РЕШЕНИЕ

Расчетная схема:

1)

Вода: ρ₁ =973 кг/м³

С₁ =4,193кДж/кг

Воздух: ρ₂ =1,27 кг/м³

С₂ = 1,005 кДж/кг

2) Определяем массовый расход нагреваемого воздуха:

3) Определяем теплопроизводительность воздухоподогревателя:

4) Из уравнения теплового баланса определяем расход греющего теплоносителя:

5) Определяем водяные эквиваленты теплоносителей:

6) Определяем среднелогарефмический температурный напор.

7) Определяем определяющие температуры теплоносителя и находим соответствующие им значения теплофизических характеристик.

Для теплоносителя с большим водяным эквивалентом определяющая температура берется как среднее арифметическое. При W₂ >W₁

При t₂ ^опр. λ₂ =2,48*10^-2 Вт/м⁰ С, ν₂ =13,72*10^-6 м² /с, Рr_2ж =0,706.

Для теплоносителя с меньшим водяным эквивалентом W₁ <W₂ .

При t₁ ^опр. λ₁ =0,664 Вт/м ⁰ С, ν₁ =0,339×10^-6 м² /с, Рr_1ж =2,47

Определяем температуру стенки как среднюю определяющую температур теплоносителей.

Определяем Рr_1ст. =6,38 Рr_2ст. =0,700

8) Выбираем типоразмеры воздухонагревателя. Рекомендуемая массовая скорость движения воздуха в живом сечении воздухонагревателя составляет 6-8 кг/см² .

Определяем требуемое фронтальное сечение.

Принимаем ближайшую модель КСк3-10 в меньшую сторону.

F_фр =0,189*2=0,378

F_тоб =18,41*2=36,82

f=0,00085

9) Определяем коэффициент теплоотдачи внутри теплообменных трубок d=0,018 м.

10) Определяем коэффициент теплоотдачи для наружной поверхности теплообменных трубок (от стены к воздуху).

Определяем коэффициент теплоотдачи третьего ряда шахматного трубного пучка при обтекании воздуха.

11)Определить коэффициент теплопередачи теплообменных трубок воздухонагревателя.

d₁ =0,018 м;

d₂ =0,021 м;

d₃ =0,025 м;

λ_ст. =45Вт/м ⁰ С;

λ_1А =210 Вт/м ⁰ С.

Коэффициент оребрения на 1 погонный метр составляет F=1,058м² /пм.

12) Определить требуемую поверхность теплообмена:

13) Проверочный теплорасчет принятого теплообменника по теплопроизводительности.

Q_повер. ≥Q 93,836>81,91

Определяем конечные температуры теплоносителя.

В принципе, наша основная задача определить оптимальные условия работы теплообменника, которые удоволетворяли задание. Поскольку по данным своего расчета я не смог четко подобрать теплообменник, меняю эквивалентную скорость теплоносителя, преобразовав формулы пункта 13

;

W ₁ = 81,91 * 51,232 * 41,864 * 2,48 /(2* 51,232 * 41,864 * 2,48 (100- 56 )-2000* 81,91 * 2,48 - 81,91 * 51,232 * 41,864 = 1,23

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать