Розрахунок теплообмінника,теплотраси і котла

1.ВИЗНАЧЕННЯ ГЕОМЕТРИЧНИХ РОЗМІРІВ ТЕПЛООБМІННОГО АПАРАТА ТА ВТРАТ ТЕПЛОТИ З НЬОГО

Розрахунок теплообмінного апарата полягає у визначенні його геометричних розмірів. Для цього необхідно знайти середній температурний логарифмічний напір та коефіцієнт теплопередачі.

        Для розрахунку потрібно:

1.1. Знайти середню температуру гріючої води та холодного теплоносія відповідно:

[pic 1]

[pic 2]

        За розрахованими значеннями середніх температур гріючої води та холодного теплоносія (тетракрезілоксісілан), вибираємо теплофізичні властивості теплоносіїв методом інтерполяції (ρ, , λ, ν та ) і зводимо їх у табл. 1.1.[pic 3][pic 4]

Таблиця 1.1

1.2 Розрахувати швидкості теплоносіїв. Для цього потрібно знайти масові витрати гарячої води  (G1)  та холодного теплоносія  (G2),  площу поперечного перерізу всіх трубок  (ƒ1)  та кількість трубок у теплообмінному апараті (). Отже, визначаємо масові витрати гріючого та холодного теплоносіїв:[pic 10]

[pic 11]

[pic 12]

де Q – загальна теплова потужність теплообмінного апарату, яку вибираємо із завдання, МВт.

        Визначаємо площу поперечного перерізу всіх трубок:

[pic 13]

        Теоретичну кількість трубок теплообмінника визначаємо за формулою:

[pic 14]

Де   – площа поперечного перерізу однієї трубки:[pic 15]

[pic 16]

 – внутрішній діаметр трубки вибираємо в межах від 12 до 37 мм.[pic 17]

= 15 [мм].[pic 18]

        За знайденим значенням  обираємо стандартну кількість трубок .[pic 19][pic 20]

-[pic 21][pic 22]

[pic 23][pic 24][pic 25]

[pic 26][pic 27][pic 28][pic 29][pic 30][pic 31][pic 32][pic 33][pic 34][pic 35][pic 36][pic 37][pic 38][pic 39]

[pic 40][pic 41][pic 42][pic 43][pic 44][pic 45][pic 46][pic 47][pic 48][pic 49][pic 50][pic 51][pic 52]

[pic 53][pic 54][pic 55][pic 56][pic 57][pic 58][pic 59][pic 60][pic 61][pic 62][pic 63][pic 64][pic 65][pic 66]

[pic 67][pic 68][pic 69][pic 70][pic 71][pic 72][pic 73][pic 74][pic 75][pic 76][pic 77]

[pic 78][pic 79][pic 80][pic 81][pic 82][pic 83][pic 84]

[pic 85]

[pic 86][pic 87][pic 88]

        Оскільки кількість трубок змінилась, то відповідно зміниться і швидкість гріючої води. Уточнюємо реальну швидкість теплоносія () за нової кількості трубок :[pic 89][pic 90]

[pic 91]

        Для знаходження  (відстані між осями крайніх трубок теплообмінника) необхідно за реальною кількістю трубок вибрати числове значення співвідношення  .[pic 92][pic 93][pic 94]

Таблиця 1.2

Внутрішній діаметр корпусу теплообмінника знаходимо за формулою:

[pic 97]

де:

зовнішній діаметр трубки,[pic 98]

товщина стінки трубки,[pic 99]

кільцевий зазор між крайніми трубками і кожухом[pic 100]

крок між трубками,[pic 101]

 відстань між осями крайніх трубок.[pic 102]

        Площа поперечного перерізу міжтрубного простору, яким рухається холодний теплоносій, визначаємо за формулою: