Методические указания к курсовой работе - Расчет регенеративного теплообменного аппарата ПВВРД, страница 2

Юля обеспечения заданного гидравлического сопротивления расчеты ведутся путем последователь- ных приближений, В данной работе используется предложенная в [31 методика расчета трубчатого теплообменного аппарата при заданном гидравли- ческом сопротивлении но горячему газу (по межтрубному простран- ству). Использование этой методики позволяет значительно сократить объем вычислительньвс работ.

Лля рассиатриваемого апцарата основным требованием является обеспечение заданных потерь давления по горя- чей стороне, Обеспечить заданные потери давления па холодной ста- ране гораздо легче, так как расход водороде значительно меньше расхопа гаричего газа, а давление водорода существенно вшхе, Вначале определяются тепловая мощность аппарата се', средне- логарифмический температурный напор ю 7;„ , средняя температура горячего 7 и холодного 7'„ теплоносителей, средняя плотность теплоносителей )о, и р„ ( оответстзенно по 77» =/ь» хлР»/2л 7» и /Ус-/лл -сь)ал/2> тчх). В общем аиде пля поперечно омьшаемьвс газон шахматных пучков труб форыулу для теплоотлачи можно представить такйм образом: .АЪ =ь" йе ' (1~ Так ха» Я. еш (т -т, )сс~~,р яле, — число Рейнольдсв в межтрубном пространстве: Уе, =Р тг» 1)н /.лс» 1 (5) с,—..~ .....

л л лл с ля ~ля, л - л и ллл~ л сс 3 лН~ Х вЂ” л и лл~ И» — средняя скорость патака в узком сечении пучка; 1)„ - наружный диаметр труб; Л» - коэффициент теплопроводностн газа при средней температуре 7»; .Лс» — коэффициент динамической вязкости ° .л т,, е лл.".у=с;». — „...пр „.р, », Гидравлическое сопротивление чоперечно омываемых захватных пучков составляет сь) ага дуо =Сяб' Сс 4Й' р т1» Н/)с", (В) где Ся — коэффициент, зависящий от ~х /Юн срис.

3); Сз — коэф- фициент, зависящий от Я /Юн г з гсд. (рис. 3); Я л — число рядов з пра- дальном направлении; )о — плат- 5 сл ность газа при средней температу- ро 7' , или г 1 Число рядоз в продольном с чз нзправлеьсии у неизвестно. Лля его гз опрелеления воспользуемся следушщи- г г /Р» ми соотношениями. Обозначим габаРис. 3.

Зависимости Са ат ритные размеры теплообменника через о ~Рн " сз ст 'л /'лЛн ДЛЯ С), 6 и с (рис. 2). Тогда поверхпоперечна омываемых шахматных пучков груб ность теплообмена, полученная па наружному лиаметру труб, будет , с) бе с-Лн, (В) ас яе а плошадь проходного сечения межтрубного пространства г ас ~-Нн, (91 откуда длина тепчообменника по холу газа в слежтрубном простпанствс /'(Ф, -11 )ое (1О) Е» т/лн (31) В (84) и (дб) ЛЪ гл „определяется по фор)0/ле Мигл„= ООЛБ(гя щйрт„Ч4. (26) Данн)ю до коеф))мциентвм гидрввблического сопротивления обобща- ются в диапазоне (Уен 10 ...4 10 следующими зависимостями: ~на НООИ Л)КН ФБ)Й Ы lг) )' Ь/ ЛВ/В /ЕВ~Ю (37 ! 7гл)л [ Б~Р(НЮз)а/а [ ' ~(77Рв)ет' 2 справедливой для т)'.з/г)л = 0,90...0,97, й /2)н = 0,28...10; (-'-)-[ ~-~ — 1(()- (т- () [Ч(4/4)""), '"' 3)) ннщ +б ) справедливой для Ыв/1)з = 0,88...0,98, й/Эя = 0,8; ~Т ~.

[1.„~Е~ЕМ 1(Зй у~р ~у ~в)дюр Гнусь )тв))~~~~, (29) справедливой Для ш)в /г)з = 0,90...0,98, к /2)з = 0,28. В (87)'- (89) 'ф гл н оп)ределяется по формуле О нет/ )з х ренО„2Г Вор)нтлы (34) — (29) громоздки, поэтому практические расчеты Удобнее вести с помощью табл.

1, где значениа (Уи/Лйто))„ и (вт / в, )„ приведены в зависимости от )Зе„, тля /2)л и г/Ъз (5). Если в рассматриваемом теплообменном в)п)врете используются ье гладкие трубы, а труби с турбулизаторшни (накатанные труби), то для.расчета гидравлического сопротивления и теплостдвчи внутри труб используются зависимости 0,37Б)/ ~ - '--Ы.,„' (30) Л/Ьг„=о,одд/9 „'н))тат /)"лтгл) яек где индекс ")т'ен " означает, что отношения т / угл и г)/Ьг./Л)тг „ берутся при Уе„.

Для расчетн теплоотдачи и ги)ц)авлического сопротивления и ыеитрубном пространстве вместо (2) и (б) применяются фориулы С, 2 )ге 'в Лет/ О( =~ е ~~~ ) =)()тгг~ Вт/(мЗ.К); (32) Р,=~1еМ. 2) Ре',",Р, В+~„В/ 2, (ЗЗ) г тгл яе Гдс ИННЕКО " /РЕг " ОЗНаЧаЕт, ЧтО ОтНОШЕНИя УМЛРггЛ И З /тгЛ берутся при Йе;. Таблица Отноанннн Мн/Матт и 5)й,л ° анннснместн ет Ь(е а )5(от, полученные и трубок на аетауне анена)[волго) нт -)а+ ат-енот 6 г[~б н ш м щ Й е/2)=-0, 25 1 1,'гн ),дъ ),йа 1,9н 2,14 2,3) 2.43 2,54 г, бо 2.)ва 2,68а 1,45/ 1,30 1, 88 Е/22=0.5 ),ЩБ 1, 1О 1,1Б 1,25 1, 40 1,80( 7, 00 т4!О, 08 '2, 62 1 О, 99 О, 93 0.977 О,' 96 О,оаэ О, 94 О,ЯБ) 0,92 0.91 О,!60 О,Ю О, 88 1 0.)Ю 0.998 0.977 0,~ 0,99а 0.964 О,ЯЬЬ 0,922 0,99) 0,899 0,888 1 О, 99 О, 98 0,977 О,ЯИБ 0,95 О, 94 0,93) о,ог 0.91 О, 90 О, Н99 О,НН ' и.

Нт О. Нбб 1 1, 1, 1, 2, 2, 2, 1,аа 1.89 2,62 '2,2/) 2.6 н,та 2.60 2235 2.84 3,28 3.69 4,20 4,70 5,800 6.32 ! 1.344 1, 68 2,6М 2,99) 3,445 4, ОО 4,70 6,30 7,30 8,39) 1,288 1,52 1,7а 1/92 2,08 2,26 2.40 2,54 2,69 2,70 2,72 1 1, 13 1,25 1,40 1,55 1,65 1,82 1,95 2.09 2.21 2,48 2.'60 2,70 2,81 1,33 1.72 '2.20 2,76 3,30 3.85 4,36 Б,ОЭ 7.1 1 1„12 1,40 1,70 2,10 2,90 3.60 8,20 9.23 1 1,07 1,15 1,20 1,30 1,46 ),тг 2,80 3,76 4,80 5,90 7, 3!) 9,95 ! 1.32 1,60 1,85 2,08 2,28 2,43 2,ан 2,68 2,77 2.ЕО 2, 1 1,22 1,45 1,ба 1,86 2,06 2,24 2,68 '2,70 2.70 1 1,15 1„30 1,45 1,61 1,73 1,Вб ),ЯР 2.

13 2,23 2,3а 2,45 2,58 2,66 2,7а 1 1.32 1,72 2,2о 2,74 З,Зэ 4,10 4,86 5,66 6,40 7,16 6,! 1 1,!б 1,40 1,80 7,28 8,50 10,1 1 1,08 1,16 1,27 1,50 1,82 2,30 2,94 4,30 Б,БО 6,90 8,25 10,00 1 1,3э 1,62 1.Вн 2.10 2,2Н 2,43 2.58 2,70 2,76 2,82 2.62 1 1,25 1,48 1,71 1,92 2. 12 2,22 2,37 2,49 2,67 2,70 2,70 1 1, 15 1,34 1,54 1„70 1,85 1,97 2,05 2,21 2,32 2,41 2,52 2,60 2,67 2,72 1 ),го 1,62 2,15 2,68 3,3! 4.1а 5,20 6,24 1 1,20 1,48 1,84 3,90 5.00 6,16 8,56 9,90 11,50 1 1,11 1,27 1,45 1,72 2,02 2.39 2 85 3,45 4,38 а,бо О,НО 8.3:) !0.)Ю 1 1,37 1,70 1,% 2,15 2,37 2,.56 2,6Н 2.92 1 ),гй 1,55 1,80 '2,04 2,21 2,38 2,50 2,61 2/77 2,81 2,85 1 1,16 1,40 1,55 1,70 1,82 1,96 2,08 2,20 2,32 2,40 г,'бо 2.68 2.7! 1,20 1,60 2,ЕВ 2,74 3,40 4,20 5,13 6,)й 7,40 й,яо 10,:ЬЕ 1 ),го 1,45 ),88 2,аО 3,22 4,08 4.92 5,90 8,13 9,65 10.50 1 1,07 1.28 ),аЗ 1,85 2,20 2,61 3,07 3,52 4,04 4,76 Б,НО 7,20 9,.)О 1 1.)ЬЧ ),т 2.05 2,4л 2,63 2,79 2;Яг 3,00 З,ОН 3,12 3.16 1 1.

32 1,61 ),ВН 2, 10 2,28 2.45 2,61 ,74 2.92 2,98 3,00 1 1, 12 1,28 1,43 1,60 1,75 1,90 2,08 2,21 2,'55 2.47 2,57 2,66 2,74 г,но 1 1,1т 1,ло 2,03 '2, 7о З,БН 5).45 6,6 ) 7,НО Я,он 10,56 1 1, Ин 1,;Ьт 1,7:Ь 2,'гт '2,97 3',й! 4,80 5,78 й,зо 9,80 11,60 1 1,08 1,20 1,40 1.6т 1,95 2,40 2,90 3,40 4,13 4.0Н 7,45 9,ИО Лля поперечного обтекания пучков труб с кольцевыми канавками принимаем Таблица 2 Термодинамические свойства нормального водорода при различных температурах и давленияхз 'а' (смз/моль), 1 ())и/моль), ф и 0$7 (К<к(йоль К)) и <а'70! к ! <МО иою 105ЬЭ юь,ы $$,25 ю,эв $5,3$ 34.$5 33,45 чз,ы .3<,Ю вв,'и Вз,ы Вэ,ээ 6216 71,65 п.ю 7433 7133 ю,м 67,м 65,36 63,40 6632 53.11 П.4 3 2-<Ю !з зи 6бьнл 3 ЗЭЭ,5 2 ЗИ,О 1 670,3 ! зэв,'з 1 1 13,6 юв,з Вэь,'4 747 2 672,4 4Ю,О 341,4 ги,! 251,1 1762 !4з.а 100',1 78,72 бб,н 57,02 47,61 а!31 Э.<НИ зг,эо 23.12 4бзз 4611 а ма 4 ьм 4 627 4675 аю4 4 Ю2 4 ьп 4 613 аын 46!2 4 607 4 403 4 600 4 536 4 535 4 $05 4 62$ 4МФ аэы 4 821 а зз! 5 ЫО 5 387 5 6$1 гз,вэ 25.83 25,$4 п,'чв 2$'.Оэ 26,07 2631 26,16 16 31 Зб,м И,И И,43 26,63 27.'01 27'.34 27,61 гн.'И И,зь и,п зв,'33 ивв ЭЧЬВ и',61 гв',03 23,'И 14 $75 1412,4 17563 2зазй <ВВО,Э 1 Ю6,2 1 756,3 ! 673,'7 345,1 341,2 Зю,'г 503.$ 134,4 3Э',В гю,'! юв,г 16!,'1 и2! 67,74 зэ',з! 68,73 51,01 аэ.'ОЭ 40,16 14,44 ЗО,'во 5 ив $157 5 156 5 155 5 155 5 154 5 1$1 5 155 5 !51 5 151 $151 5<Я 5 147 5 146 5 146 5 147 5 151 5 171 5 юг 5 242 5 236 5 ОМ Зьн ЗЬИ 5 371 ьпв гь,аь гкы гьл И'.7$ и,'зв и;вг и,аз И,ВЧ 2< ФЗ 26,35 26.33 27,14 Зээч 27,41 27ДЬ 27,30 зкю ип И,В< Й:я га,эз 2$.41 Й:47 233$ г 4 6 в ю 12 14 16 и 20 эо 40 ю 60 80 Иа 1Ю ЭЮ 250 МО 400 юо 1000 (36) (37) а (39) 122.06 ! М.2Ф иоэч <Ю.'!4 И<34 Юэ.иэ 161 И аииь ю.ы ЮЛ5 37,03 Чэ,Ы нч'.11 Нэ,п ич,ю Нэ.!Н ЗФ.Ы пче 7 5,40 и,нл 71,1Я Ы,14 <7'.71 ы.ю *!,'ы ьпв ьив б 14$ 6 2!в < 24$ ь гьо аз!о ЬЭЮ лгч Ь251 ь2И ь 84 ьге < .121 ° .! ° ! 4 2 ° Ои Ф7 1 л нь! 1 !Лз 1М» 16 640 в ви,г 4 163,0 2 782.1 23835 1 67$.8 1 156.7 1 ЗЮ,В 1 6503 324.3 342,5 М5,$ 427,1 144.2 3И,Ч 2Ю,Ч пв.'ь пз.в чьМ ио.ы ы',И Ю.иг Ы.51 ° 1.24 16.58 12 '0 З Ю7 ьли Ь ба! 5 бю Збю 5 бю 56% 5 636 5 Юл 5 6$6 5 6$6 5 6$7 5 6$7 5 бчч 5 701 З Нл $715 5 741 5 7$0 \ 325 5 31Ь 5 ЧЧЗ б !25 амэ аюэ ьни гэги 27'.51 2Э,ЗЗ и,'за п,эч п',аг п,'ы 27,47 27.10 П,Ь2 27'.$5 27,'67 21.7$ п.ю Ива и.г< И,ЗН 2в,з! зчл$ 2Ч.26 зи,<7 2Ф.< ! 2$6 ! 2ч.н! !в зоэ и !п,э азяа.'н 3 6Ю.5 2 ив,'а 1 341,! 1 5М,Э ! э<ВО <эк<.'3 !ОП,'Ь юьу ьий 4Ы.< 31н 1 З!74 241,< 1$4 а 1 14,5 !35,1 н Вин 1<.