Тепловой и конструктивный расчет отопительного пароводяного подогревателя горизонтального типа и секционного водоводяного теплообменника. Подбор критериальных уравнений для процессов теплообмена. Определение коэффициентов теплоотдачи и теплопередачи.
Аннотация к работе
Вариант (номер по журналу) Производительность Q *10-6 Вт (ккал/час) Температура нагреваемой воды при входе в подогреватель t2/ 0С Температура сетевой воды при входе в водоводяной подогреватель t1/ °C Давление сухого насыщенного водяного пара р ат Толщина загрязнения dз мм Коэфф теплопроводности загрязнения lз Произвести тепловой и конструктивный расчет отопительного пароводяного подогревателя горизонтального типа и секционного водоводяного подогревателя производительностью . Влияние загрязнения поверхности нагрева подогревателя и снижение коэффициента теплопередачи при низких температурах воды учесть понижающим коэффициентом b=0,65. Для расчета пароводяного подогревателя приняты следующие дополнительные данные: давление сухого насыщенного водяного пара (); температура конденсата, выходящего из подогревателя, , число ходов воды ; поверхность нагрева выполнена из латунных труб ) диаметрами , .Принимая шаг трубок , угол между осями трубной системы и коэффициент использования трубной решетки , определяем диаметр корпуса: Определяем также диаметр корпуса по табл. Диаметр корпуса составит (рис 1): где DH - наружный диаметр трубки, k - "зазор" между периферийной трубкой и диаметром корпуса (рис. Принимаем для корпуса подогревателя трубу диаметром мм. Приведенное число трубок в вертикальном ряду: Определяем коэффициент теплоотдачи от пара к стенке. Температурный напор: Средние температуры воды и стенки (для стенки значение температуры ориентировочное, впоследствии она будет пересчитана и уточнена при необходимости): Режим течения пленки конденсата определяем по приведенной длине трубки (критерий Григулля) для горизонтального подогревателя, равной: где m - приведенное число трубок в вертикальном ряду, шт.; - наружный диаметр трубок, м;Расходы сетевой воды в трубках и воды, нагреваемой в межтрубном пространстве: где теплоемкость воды , (), , , Площадь проходного сечения трубок (при заданной в условии расчета скорости течения воды в трубках ): Выбираем подогреватель по МВН-2050-29(рис. DH=16 мм DB=14)) n =37 шт., площадь проходного сечения трубок ft =0,00507м2, площадь проходного сечения межтрубного пространства fmt =0,0122 м2. Действительная длина хода воды в трубках и межтрубном пространстве LT=2*6=12м; LMT=3,5*6=21м (при подсчете LMT расстояние между патрубками входа и выхода сетевой воды, равное 3,5 м, выбрано из конструктивных соображений). Коэффициенты гидравлического трения для трубок и межтрубного пространства определяем по формуле Альтшуля. k - коэффициент абсолютной шероховатости.Тип теплообменника Коэффициент теплопередачи K, , Температурный напор Dt, °СПОВЕРХНОСТЬ нагрева F, м2Диаметр корпусаСравнение показывает, что для данных условий пароводяной теплообменник имеет те преимущества, что он более компактен и гидравлическое сопротивление его меньше.Конвекция - явление переноса теплоты в слоях жидкостях или газах при их перемешивании. Различают свободную и вынужденную конвекцию. В нашем случае, конвекция является вынужденной. Вынужденная конвекция - перемешивание жидкости происходит с помощью каких-либо внешних устройств. Различают ламинарный и турбулентный режимы течения жидкости.Критерий Нуссельта (безразмерный коэффициент теплоотдачи), характеризует теплообмен между поверхностью стенки и жидкостью (газом). Критерий Прандтля (критерий физических свойств жидкости)-характеризует физические свойства жидкости и способность распространения теплоты в жидкости. Для газов Pr=0,6 - 1,0 и зависит только от атомности, жидкости Pr = 1-2500, для жидких металлов Pr=0,005-0,05. [2]) выбираем число при соответствующих температурах. По справочнику "справочник по теплопередачи" выбираем число при соответствующих температурах.
План
Содержание
Вариант задания
Задание
1. Расчет пароводяного подогревателя
2. Расчет секционного водоводяного подогревателя
3. Расчетные данные пароводяного и секционного водоводяного теплообменников
4. Учебно-исследовательский раздел
5. Подбор критериальных уравнений для имеющих место случаев теплообмена т.о. аппаратах. Определение коэффициентов теплоотдачи и теплопередачи
Список литературы
Вывод
Сравнение показывает, что для данных условий пароводяной теплообменник имеет те преимущества, что он более компактен и гидравлическое сопротивление его меньше.
Список литературы
1. Лебедев П.Д., Щукин А.А. Теплоиспользующие установки промышленных предприятий. (Курсовое проектирование). / Учеб. пособие для энергетических вузов и факультетов. - М.: Энергия, 1970 - 408 с.;
2. Кутателадзе С.С., Боришанский В.М. Справочник по теплопередаче. - М.: Госэнергоиздат, 1958 - 418 с.