Задачи по "Теплотехнике"
Автор: Daashaa • Сентябрь 14, 2018 • Задача • 2,493 Слов (10 Страниц) • 722 Просмотры
Задача №1
Тепловая нагрузка теплообменника, Вт
[pic 1]. где [pic 2] – расход греющего теплоносителя, [pic 3]кг/с; [pic 4] – температура греющего теплоносителя на входе в теплообменник, [pic 5]°С; [pic 6]– температура греющего теплоносителя на выходе в теплообменник, [pic 7] °С; [pic 8] – удельная теплоемкость греющего теплоносителя, кДж/кг·К; [pic 9] – коэффициент потерь теплоты в теплообменнике, [pic 10] Значение удельной теплоемкости [pic 11] определяем интерполяцией по таблице теплофизических свойств воды [1] при средней температуре теплоносителей, рассчитанной как средняя арифметическая температура на входе и выходе в теплообменник, [pic 12]°С. При [pic 13]принимаем [pic 14] Дж/кг·К. Тогда тепловая нагрузка [pic 15] | (1) |
Расход нагреваемой среды, кг/с
[pic 16], где [pic 17] – тепловая нагрузка, Вт; [pic 18] – удельная теплоемкость нагреваемого теплоносителя, кДж/кг·К; Значение удельной теплоемкости [pic 19] определяем интерполяцией по таблице теплофизических свойств воды [1] при средней температуре теплоносителей, рассчитанной как средняя арифметическая температура на входе и выходе в теплообменник, [pic 20]°С. При [pic 21]принимаем [pic 22] Дж/кг·К. Тогда расход нагреваемой среды [pic 23] | (2) |
Средняя логарифмическая разность температур, оС
[pic 24], | (3) |
где [pic 25] и [pic 26] – большая и меньшая разности температур, оС.
[pic 27];
[pic 28];
[pic 29]
Полные теплоемкости теплоносителей, Вт/К
[pic 30] [pic 31] | (4) |
Уточнение средних температур теплоносителей делается в зависимости от соотношения полных теплоемкостей. Так как [pic 32], то [pic 33]и [pic 34].
Получаем [pic 35]
[pic 36]
По полученным значениям [pic 37] и [pic 38] уточняются значения [pic 39], [pic 40], [pic 41] и [pic 42].
При [pic 43] по таблице теплофизических свойств воды [1] рассчитываем[pic 44] Дж/кг·К.
При [pic 45]принимаем [pic 46] Дж/кг·К.
Тогда тепловая нагрузка
[pic 47]
Расход нагреваемой среды
[pic 48]
При этих температурах в дальнейшем определяются остальные теплофизические характеристики теплоносителей.
Производим приближенную оценку площади поверхности теплообмена [pic 49] по ранее принятым значениям [pic 50] и [pic 51] для нагревания и охлаждения воды (табл. 1).
Таблица 1 – Интенсивность процессов теплоотдачи
Вид теплообмена и теплоноситель | Коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2·К) |
Нагревание и охлаждение газов | 1-50 |
Нагревание и охлаждение вязких жидкостей | 20-1500 |
Нагревание и охлаждение воды | 500-5000 |
Кипение жидкостей | 500-30000 |
Пленочная конденсация водяных паров | 4000-15000 |
Конденсация органических жидкостей | 500-2000 |
Коэффициент теплопередачи, Вт/(м2·К)
[pic 52], где [pic 53] – коэффициент теплоотдачи от греющей жидкости к стенке, Вт/(м2·К); [pic 54] – коэффициент теплоотдачи от стенки к нагреваемой жидкости, Вт/(м2·К); [pic 55] – термические сопротивления загрязнений на поверхности спиральной ленты со стороны греющего и нагреваемого теплоносителей, [pic 56] (м2·К)/ Вт; [pic 57] – толщина спиральной ленты, [pic 58]м; [pic 59] – коэффициент теплопроводности материала спирально ленты (углеродистая сталь), [pic 60] Вт/м·К. [pic 61] | (5) |
Площадь поверхности теплообмена, м2
...