Технические характеристики подогревателя. Расчет тепловой мощности. Выбор конструктивной схемы аппарата. Определение коэффициента теплоотдачи от греющей воды к внутренней поверхности трубок. Поверхность нагрева теплообменного аппарата при прямотоке.
Аннотация к работе
Теплообменными аппаратами или теплообменниками(ТО) принято называть устройства, предназначенные для передачи количества теплоты от одного теплоносителя к другому. Теплообменные аппараты получили широкое распространение в энергетике.Особенно существенной является их роль в системах централизованного теплоснабжения (ТЭЦ или котельных) тепловых сетей и местных систем потребления тепла (отопления, вентиляции и горячего водоснабжения. Передача тепла осуществляется при контакте нагревающей воды во межтрубном пространстве теплообменника ВВП с нагреваемой водой, проходящей по трубам.Горячий теплоноситель, протекает по латунным трубкам с наружным диаметром d2=16мм, толщина 1 мм. Пучок из n трубок заключен в корпус (кожух), внутренний диаметр которого составляет Dmm. В межтрубном пространстве протекает нагреваемая вода. Расход греющей воды - 8500кг/чТепловая мощность подогревателя определяем из уравнения теплового баланса для нагреваемого теплоносителя: Q=G2 · Ср2 (t?2-t?2) , где G2-секундный расход холодного теплоносителя, кг/с;Температура греющей воды на выходе из ТО t?1 определяем из уравнения теплового баланса для греющей воды: Q=G1 · Ср1 ·( t?1- t?1) , отсюда
,Теплофизические характеристики горячей воды определяем при средней температуре Скорость движения греющей воды внутри латунных трубок Коэффициент теплоотдачи от горячей воды к внутренней поверхности латунных трубок определяем по условию: , 3.4 Коэффициент теплоотдачи от внешней поверхности трубки к нагреваемой воде Определим теплофизические характеристики нагреваемой воды при средней температуре : , плотность воды ?2=996,45 кг/м3; Эквивалентный диаметр сечения межтрубного пространства где F-площадь межтрубного пространства, внутри которого протекает нагреваемая водаКоэффициент теплопередачи от горячей воды к нагреваемой воде через разделяющую их поверхность теплообмена определим по уравнению:Среднелогарифмический температурный напор между теплоносителями для случая противоточной схемы включения:
?С3.8 Поверхность нагрева одной секции ТОПринимаем 6 секцийУточним длину секции мОпределяем поверхность нагрева теплообменника Определяем параметры окружающей среды (таблица «Физические свойства сухого воздуха») Коэффициент теплопроводностиQ=G1 · Ср1 · ( t?1- t?1) , отсюда
, Среднелогарифмический температурный напор между теплоносителями для случая прямоточной схемы включения: ?CКритериальное уравнение свободной конвекции Выбираем по таблице значения исходя изПринимаем подогреватель водоводяной разъемный из восьми секций по ГОСТ 27590-2005 «Подогреватели водо-водяные систем теплоснабжения» и по ОСТ 34-588-68 «Подогреватели водо-водяные секционные разъемные» для систем отопления и горячего водоснабжения.При сравнении прямотока и противотока выводы об эффективности делать нельзя, так как в мы значительно увеличили расход греющего теплоносителя. Жидкость (горячую воду) можно транспортировать на большее расстояние, чем водяной пар. Эти теплообменники при одинаковых расходах жидкостей имеют меньшую разницу в скоростях движения теплоносителей в трубках и межтрубчатом пространстве и повышенные коэффициенты теплопередачи по сравнению с обычными трубчатыми теплообменниками. Недостатки секционных теплообменников: Высокая стоимость единицы поверхности нагревания, так как деление ее на секции вызывает увеличение количество наиболее дорогих элементов аппарата (трубных решеток, фланцевых соединений, переходных камер, компенсаторов и т.д.
План
Содержание
1. Теоретическая часть
2. Исходные данные
3. Расчетная часть
3.1 Тепловая мощность подогревателя
3.2 Температура греющей воды на выходе из подогревателя
3.3 Определение коэффициента теплоотдачи ?1 от греющей воды к внутренней поверхности трубок
3.4 Коэффициент теплоотдачи от поверхности трубки к нагреваемой воде
3.5 Коэффициент теплопередачи от греющей воды к нагреваемой воде через разделяющую их поверхность латунных трубок
3.6 Среднелогарифмический температурный напор между теплоносителями
3.7 Поверхность нагрева теплообменного аппарата
3.8 Поверхность нагрева одной секции ТО 3.9 Число секций в теплообменнике
3.10 Уточнение длины секции
4. Коэффициент теплоотдачи с наружной поверхности теплообменника к окружающей среде
5. Поверхность нагрева теплообменного аппарата при прямотоке