ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ РЕКУПЕРАТИВНОГО ТЕПЛООБМЕННОГО АППАРАТА

3.2. Порядок расчета.

3.2.1. Определить средний объемный расход греющей воды при средней температуре

t₁^cp =	t¢_{1 +} t¢¢₁	⁰C
	2

по формуле:

V₁ =	-Q	м³/с,
	C¢_p(t¢_{1 -} t¢¢₁)r¢^.h_n ^. 3600

где C¢_p -массовая теплоемкость воды, кДж/кг.К; r¢ -плотность воды при средней температуре, кг/м³ ,см. приложение.

3.2.2. Определить средний объемный расход нагреваемой воды при средней температуре

T₂^cp =	t¢_{2 +} t¢¢₂	⁰C
	2

по формуле:

V₂ =	Q	м³/с,
	C¢¢_p(t¢¢_{2 -} t¢₂)r¢¢^. 3600

где C¢¢_p - массовая теплоемкость воды, кДж/кгК,

r¢¢ - плотность воды при средней температуре, кг/м³,см. приложение.

3.2.3. Определить площадь поперечного сечения трубок в секции при заданной скорости движения воды в трубках V₁ = 0,5¸1,0 м/с.

¦₀ =	V₁	м²,
	V₂

3.2.4. Определить количество трубок в секции:

n =	4¦₀	шт,
	pa²_вн

3.2.5. По табл. 2 найти ближайшее конструктивное число трубок n' , по которому определяется R и, следовательно, диаметр D=SR. Шаг по радиусу (рис.4) принимается S=1,4a_н ,а кольцевой зазор М=8мм.

Определить внутренний диаметр корпуса теплообменника по формуле:

D=D¹ + a_н+ 2M.

3.2.6. Определить площадь поперечного сечения корпуса теплообменника:

F =	pD²
	4

3.2.7. Определить площадь, занятую трубками:

¦=	pD²_нn'
	4

3.2.8. Определить площадь межтрубного

пространства:

¦₁ =F-¦

3.2.9. Определить скорость воды в межтрубном

пространстве:

n₂ =	V₂
	¦₁

3.2.10. Определить действительную скорость

воды в трубках

n₁¹ =	n₁	n
		n¹

3.2.11. Определить режим движения греющей

воды внутри трубок (для вычисления

коэффициента теплоотдачи a₁):

R_e =	n₁d_вн
	g

Рис. 4. Схема размещения трубок в

трубной решетке теплообменника

где - g кинематический коэффициент вязкости

греющей воды, м²/с, см. приложение.

3.2.12. Определить коэффициент теплопередачи a₁, пользуясь критериальными уравнениями:

N_u =	a₁d_вн	0,15R_e^0,33^.P_z^0,33(G_z^. P_z)^0,1(	P_z	)^0,25
	l		P_z_cm

- для ламинарного режима движения;

N_u =	a₁d_вн	0,021R_e^{0,8 .}P_z^0,43 (	P_z	)^0,25
	l		P_z_cm

- для турбулентного режима движения,

где N_u - критерий Нуссельта, l - коэф. теплопроводности воды, P_z - критерий Прандтля при средней температуре греющей воды t₁^ср , P_z_cm - критерий Прандтля при температуре стенки трубы t_cm ,

G_z =	b×gd_вн³Dt	, критерий Гросгофа,
	g²

параметры b, g взять из Приложения при температуре греющей воды, g- ускорение свободного падения: Dt= t_cm – t₁^cp

Здесь в качестве определяющего геометрического размера принят диаметр круглой трубы d_вн в качестве определяющей температуры – средняя температура потока: t₁^cp

3.2.13. Определить режим движения нагреваемой воды в межтрубном пространстве (для вычисления коэффициента теплоотдачи a₂)

R_e =	n₂d_э
	g₁

где g₁ - коэффициент кинематической вязкости нагреваемой воды при температуре t_z^cm

d_э =	D² – nd²_н	- эквивалентный диаметр межтрубного пространства.
	n¹d_н+D

Таблица 2

Относительные значения диаметра трубной решетки в зависимости от числа трубок при их концентрическом размещении

R= D^' /S	n'	R= D^' /S	n^'
2	7	22	410
4	19	24	485
6	37	26	566
8	62	28	653
10	93	30	747
12	130	32	847
14	173	34	953
16	223	36	1066
18	279	38	1185
20	341	40	1310
Примечание:	n^' – общее количество трубок, размещаемых на трубной доске по концентрическим окружностям; S – шаг трубок (расстояние между осями соседних трубок), S=1,4d_н

3.2.14. Определить коэффициент теплоотдачи a₂, пользуясь критериальными уравнениями, как в пункте 3.2.12.

3.2.15.Определить коэффициент теплопередачи

K=	1
	1	+	d_cm	+	1
	a₁		l_cm		a₂

3.2.16. Определить средний температурный напор в зависимости от схемы движения теплоносителей, см. раздел 2.

3.2.17. Определить площадь поверхности нагрева подогревателя

F=	Q
	KDt

3.2.18. Определить длину подогревателя

L=	F
	pd_н×n^'

3.2.19. Определить активную длину трубок в каждой секции подогревателя, исходя из решения, что принято две секции:

ℓ=	L
	2

3.2.20. По результатам расчета сделать выводы.

Главная| Содержание| Скачать архив

D=D1 + aн + 2M.

K=

F=

Q

KDt

L=

F

pdн×n'

ℓ=

L

2

D=D¹ + a_н+ 2M.

pd_н×n^'