Конструктивный и гидравлический расчёт рекуперативного теплообменного аппарата
Автор: ksenia596 • Декабрь 1, 2023 • Курсовая работа • 842 Слов (4 Страниц) • 58 Просмотры
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РФ
ФИЛИАЛ ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МЭИ»
в г. СМОЛЕНСКЕ
Кафедра промышленной теплоэнергетики
Направление 13.03.01 Теплоэнергетика и теплотехника
профиль «Энергообеспечение предприятий»
РАСЧЁТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА
По дисциплине «Тепломассобменное оборудование предприятий»
На тему «Конструктивный и гидравлический расчёт рекуперативного теплообменного аппарата»
Преподаватель:
Группа:
Смоленск, 2023
ЗАДАНИЕ НА РАСЧЁТНО-ГРАФИЧЕСКУЮ РАБОТУ
- Провести тепловой конструктивный и поверочный расчёт теплообменника. Необходимо рассчитать необходимую площадь теплообмена, количество трубок и диаметр корпуса.
- Провести гидравлический расчёт теплообменного аппарата.
- Выбрать стандартный теплообменный аппарат и представить его эскизный чертеж в масштабе.
Исходные данные представлены в Таблице 1.
Таблица 1 - Исходные данные
Тип установки | Вертикальная | |
Производительность | Q, кВт | 11 000 |
Греющий теплоноситель - насыщенный водяной пар | [pic 1] | 158,8 |
Pн, МПа | 0,6 | |
Обогреваемый теплоноситель - вода | [pic 2] | 65,0 |
[pic 3] | 135,0 | |
Коэффициент теплопроводности трубок | λтруб, Вт/(м·°С) | 54,0 |
Размеры трубок | dн*δ, мм | 25*2 |
Термическое сопротивление загрязнения | Rзагр., (м2·°С)/Вт | 0,00015 |
Скорость воды в трубах | wт, м/с | 1,6 |
Коэффициент тепловых потерь | ηтп | 0,98 |
1. ТЕПЛОВОЙ КОНСТРУКТИВНЫЙ И ПОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЁТ ТЕПЛООБМЕННИКА
1. Расход нагреваемой воды определяется по формуле:
[pic 4]
где – удельный объём при [pic 5][pic 6]
– плотность воды при [pic 7][pic 8]
- изобарная теплоемкость воды при , .[pic 9][pic 10][pic 11]
Средняя температура воды:
[pic 12]
Таблица 2 – Теплофизические свойства воды при [pic 13]
[pic 14] | [pic 15] |
[pic 16] | [pic 17] |
Расход нагреваемой воды по формуле:
[pic 18]
Объёмный расход нагреваемой воды:
[pic 19]
2. Расход греющего пара определяется по формуле:
[pic 20]
Так как по заданию водной пар на входе в теплообменник не является перегретым, а на выходе из него конденсат не переохлаждается, то разность энтальпий () равна удельной теплоте конденсации r.[pic 21][pic 22]
При : .[pic 23][pic 24]
Расход греющего пара по формуле:
[pic 25]
3. Определение среднего температурного напора
Для определения среднего температурного напора составим схему движения теплоносителей (рисунок 1).
[pic 26]
Рисунок 1 - График изменения температур теплоносителей по поверхности теплообмена при противотоке
[pic 27]
[pic 28]
Так как , то [pic 29]
[pic 30]
4. Определение коэффициента теплоотдачи
Коэффициент теплопередачи определяем графо-аналитическим методом, для чего предварительно находим для различных участков перехода теплоты зависимость между плотностью теплового потока и перепадом температур .[pic 31][pic 32]
- Передача тепла от пара к стенке
[pic 33]
[pic 34]
где – коэффициент теплоотдачи от пара к стенке трубы, [pic 35]
H – высота трубок в одном ходе, примем ;[pic 36]
B – безразмерный коэффициент, определяемый по формуле:
[pic 37]
Для найденного значения определяем плотность теплового потока:[pic 38]
...