1 (1176233)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Федеральное агентство по образованиюГосударственное образовательное учреждение высшего профессионального образования«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет» (ННГАСУ)Кафедра отопления и вентиляцииОсновы конструирования и расчётатеплообменных аппаратовМетодические указанияк курсовой работе по дисциплине «Тепломассообмен» для студентовспециальностей 270109 «Теплогазоснабжение и вентиляция»,140104 «Промышленная теплоэнергетика»очной и заочной форм обученияНижний Новгород, 20092УДК 536.2 (075)Основы конструирования и расчёта теплообменных аппаратов.

Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Тепломассообмен» для студентов специальностей 270109 «Теплогазоснабжение и вентиляция», 140104«Промышленная теплоэнергетика» очной и заочной форм обучения.Нижний Новгород, издание ННГАСУ 2009 г.Изложены основные вопросы конструирования и расчёта теплообменныхаппаратов для систем теплоснабжения и вентиляции. Приведены примеры расчётов различных типов теплообменников.Составили: к.т.н., доцент Сухов В.

В.к.т.н., доцент Казаков Г. М.© Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образованияНижегородский государственный архитектурно-строительный университет (ННГАСУ)3ВведениеТеплообменные аппараты применяют как отдельные агрегаты или элементы в энергетических и технологических установках в различных областях промышленности и сельского хозяйства.Курсовая работа по дисциплине «Тепломассообмен» включает в себя тепловой и гидродинамический расчёты одного из рекуперативных теплообменных аппаратов, мощности, необходимой для перемещения каждого теплоносителя в теплообменнике и выполнение его эскиза.

Для конструирования и расчёта предлагаются три типа рекуперативных теплообменных аппаратов с различными схемами движения теплоносителей.Выбор задания следует производить по соответствующим цифрам зачётнойкнижки согласно вариантов (прил. 4, 5, 6).41. Классификация теплообменных аппаратовТеплообменный аппарат – устройство, в котором осуществляется процесспередачи теплоты от одного теплоносителя к другому для осуществления различных тепловых процессов, например нагревания, охлаждения, кипения, конденсации или более сложных физико-химических процессов, таких как сушка,увлажнение, ректификация, абсорбция и т.д.По принципу действия теплообменные аппараты разделяют на две большие группы: поверхностные и смесительные аппараты.

К первой группе в своюочередь относятся рекуперативные и регенеративные аппараты.В рекуперативных аппаратах теплопередача между греющей и нагреваемой средами осуществляется через разделяющую стенку. Направление теплового потока в рекуператорах, как правило, не меняется во времени, а процесстеплообмена может протекать как без изменения агрегатного состояния потоков, так и с изменением обеих или одной из рабочих сред.Рекуперативные аппараты классифицируют по следующим признакам: По роду теплоносителей в зависимости от их агрегатного состояния:парожидкостные; жидкостно-жидкостные; газо-жидкостные; парогазовые. По конфигурации поверхности теплообмена: трубчатые аппараты с пря-мыми трубками; спиральные; пластинчатые; змеевиковые; ребристые; сетчатые. По компоновке поверхностей теплообмена: типа «труба в трубе»; кожу-хотрубные аппараты.Рекуперативные аппараты могут быть классифицированы по назначению(подогреватели, холодильники и т.д.); по взаимному направлению потоков рабочих сред (прямоток, противоток, смешанный ток и т.д.); по материалу поверхности теплообмена; по числу ходов теплоносителей и т.д.Рекуперативные аппараты большей частью работают в стационарных условиях.Конструкции рекуперативных теплообменных аппаратов, применяемые в5системах теплогазоснабжения, вентиляции и кондиционирования воздуха, разнообразны.

К ним относят: водоводяные и пароводяные подогреватели, парогенераторы, деарационные установки, экономайзеры, воздухоподогреватели,конденсаторы, холодильники, испарители, калориферы.В регенераторах одна и та же поверхность теплообмена через определенные промежутки времени омывается то горячим, то холодным теплоносителем.В этих аппаратах теплота, переданная от одного из теплоносителей твердомузаполнителю канала, аккумулируется им, а затем отдается второму теплоносителю, когда наступает его очередь движения через аппарат. Главным элементомрегенераторов, определяющим в основном эффективность их работы, являетсянасадка.

Насадки конструируют таким образом, чтобы образовать большоечисло извилистых каналов, что позволяет интенсифицировать процесс теплообмена и сделать аппарат компактным. Известны два основных типа регенераторов. В одном из них твёрдый материал насадки остается неподвижным; вдругом твердая насадка постоянно вращается и поочередно проходит отсеки,через которые пропускается греющий и обогреваемый теплоносители. Они выполняются с противоточным однонаправленным и перекрестным течением теплоносителей.Регенеративные аппараты нашли широкое применение в энергосберегающих системах вентиляции и кондиционирования воздуха.В смесительных аппаратах теплопередача осуществляется при непосредственном контакте и смешении горячего и холодного теплоносителей.

Типичнымпримером таких теплообменников являются градирни тепловых электрическихстанций, кондиционеры.В теплообменных аппаратах с внутренними источниками энергии применяются не два, как обычно, а один теплоноситель, который отводит теплоту,выделенную в самом аппарате. Примером таких аппаратов служат ядерные реакторы, электронагреватели и другие устройства.Поскольку с теплотехнической точки зрения все аппараты имеют одно на-6значение – передачу теплоты от одного теплоносителя к другому, это и определяет те общие положения, которые лежат в основе теплового расчета любоготеплообменного аппарата.2.

Принцип конструированияПервым критерием надежной работы теплообменного аппарата должнабыть обеспечена во время работы от одного профилактического ремонта додругого при заданных ограниченных по перепаду давлений и независимо отувеличения отложений на поверхности теплообмена.Второй критерий заключается в том, что теплообменник должен удовлетворять условиям, общим для всего оборудования. Сюда входят механическиенапряжения, погрузка, сборка, запуск, остановка и другие операции, связанныес возможными аварийными ситуациями. Не допускать возникновения коррозииот воздействия теплоносителей и окружающей среды выбором материала иконструкции аппарата.Третий критерий представляет собой требование возможности периодического ремонта теплообменника, включающий в себя очистку поверхностей теплообмена, замену трубок, уплотнений и других элементов конструкции, подверженных коррозии, эрозии, вибрации или старению.Четвертый принцип заключается в том, что следует учитывать преимущества многосекционной компоновки с отсеченными клапанами.

Это позволитремонтировать поочередно каждую секцию без особого ущерба для работы всего аппарата.Пятый критерий сводится к тому, что аппарат должен иметь минимальновозможную стоимость при соответствии выше перечисленным критериям.При конструировании могут иметь место ограничения на диаметр аппарата, длину, массу или сортамент труб при перевозке, возможности обслуживания, хранения запасных труб и уплотнений.В инженерной практике используют два типа тепловых расчета теплооб-7менных аппаратов – конструктивный и поверочный.Конструктивный тепловой расчет связан с проектированием новых аппаратов и имеет конечной целью определение поверхности теплообмена, обеспечивающей необходимую теплопроизводительность при заданных температурах ирасходах рабочих сред.

Для выполнения конструктивного расчета исходят изопыта эксплуатации существующих теплообменных установок или на основании результатов опытно – конструкторских разработок и проведенных испытаний выбирают тип аппарата, его конструктивную схему, схему относительногодвижения потоков, материалы для изготовления конструктивных элементов.Кроме того, задаются некоторыми величинами. К ним относят характерныеразмеры теплообменной поверхности (диаметр труб, геометрия размеров), скорости движения рабочих сред, участвующих в теплообмене, значения гидравлических сопротивлений и т. д.3.

Основы конструированияОбщие рекомендацииПри конструировании теплообменных аппаратов необходимо руководствоваться следующими общими рекомендациями:При выборе расчетных скоростей теплоносителей в трубах аппарата надостремиться к получению развитого турбулентного режима, т.к. это позволяетповысить коэффициент теплоотдачи. Однако следует помнить, что слишкомвысокие скорости теплоносителя приводят к большим гидравлическим сопротивлениям, что нежелательно.

Обычно минимальное значение скорости теплоносителя выбирается соответствующим началу турбулентного движения теплоносителей. Для наиболее часто применяемых диаметров труб 25, 38, 51 мм рекомендуются скорости движения в них для капельных жидкостей 1…3 м/с;низший предел скорости для большинства жидкостей составляет 0,06…0,3 м/с.Для маловязких жидкостей скорость, соответствующая числу Rе  110 4 не8превышает 0,2…0,3 м/с. Для вязких жидкостей турбулентность потока достигается при значительно больших скоростях, поэтому при расчетах приходитсядопускать переходный или даже ламинарный режим течения.Для газов при атмосферном давлении допускаются скорости движения втрубах до 25 м/с, а массовые скорости 15…20 кг/ м 2  с ; для насыщенных паровпри конденсации рекомендуют скорости движения до 10 м/с.Скорость газа в межтрубном пространстве принимают при давленииР = 0,1…0,15 мПа в пределах 5…10 м/с.Во входных и выходных патрубках теплообменных аппаратов рекомендуют следующие скорости движения:Для жидкостей 1,5…3,0 м/с; для конденсата греющего пара 1,0…2,0 м/с;для насыщенного пара 20…30 м/с; для перегретого пара 40…80 м/с [1, 2, 3].Направление движения теплоносителейВыбор рабочей среды, направляемой по трубам или в межтрубное пространство, следует проводить с учетом протекающих процессов, параметровпотоков, а также факторов конструктивного и гидродинамического характера.Так, по условиям прочности поток высокого давления обычно направляютвнутрь труб, что позволит уменьшить массу корпуса аппарата.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов ВКР