1 (1176233), страница 6

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

Текст из файла (страница 6)

8-1 [5]Zt л43,5H A 2  60,7  2680  230022Режим течения пленки конденсата турбулентный.При пленочной конденсации сухого насыщенного пара и смешанном режиме течения пленки конденсата средний по длине коэффициент теплоотдачиопределяют по формуле:0, 25 Pr Re1  [253  0,069   Pr 0,5  (z  2300)]4 / 3 Prст Здесь Pr, Prст – числа Прандтля для конденсатаПри ts=110ºCPr=1,60 при t cm =88ºС1Pr cm =2,010, 25 1,6 Re1  [253  0,069    (1,6) 0,5  (2680  2300)]4 / 3  1770 2 Учитывая, что Re1    t  H  B находим:Re11 t лH B21770 5770Вт/м 2  0 С22  2  6,95  10 3Определим коэффициент теплоотдачи к воде.Среднеарифметическая температура водыt2 t ' 2 t"2 30  90 60 0 C22При t 2  60 0 C физические свойства воды [7]: ж 2  983,2кг/м 3 ; ж 2  65,9  10 2 Вт/м 0 С ; v ж 2  0,478  10 6 м 2 /с ;Prж 2  2,98 ;Число Рейнольдса для вторичного теплоносителя (вода)Re ж 2 2  d1 1  1,4 10 2 2,93  10 46vж20,478  10Режим движения воды турбулентный, поэтому число Нуссельта рассчитываютпо формуле:0, 25 Prж Nu 2  0,021  Re ж 0,8  Prж 0, 43   Prсm 2Перепад температур по толщине стенки оцениваем в 1ºС, тогда22240t cm 2  t cm1  1  88  1  87 0СиPrcm2  2,034 0, 8Nu 2  0,021  (2,93  10 ) 2  Nu 2 ж2d1 138,41 0, 43 2,98 2,98  2,03 0, 25 138,410,659 6510Вт/м 2 0 С1,4  10 3Коэффициент теплоотдачи от пара к воде:К11 2980Вт/м 2  0 С31 111  101  1   2 57701026510Средняя плотность теплового потокаq  K  t л  2980  43,5  130кВт/м 2Поверхность теплообмена в первом приближенииFQ 2200 16,9м 2q130Число трубок в одном ходеm [4  G2 2  2    d 12]4  8,8 58983,2  1  3,14  (1, 4  10  2 ) 2Число ходов 4 и всего трубок n = 4  58 = 232Высота трубок в первом приближенииHF16,9 1,55м  d ср  n 3,14  1,5  10  2  232Температура стенок трубокt cm1  t s q130  10 3q130  10 3 110  87,5 0 C ; t cm 2  t cm1    87,5  1  10 3  86,2 0 C15770лат102Полученные значения величин Н, t cm , t cm отличаются более чем на 10%, по12этому производим повторный расчет, принимая Н=1,5м, t cm =88ºС, t cm =86ºС.1Повторный расчетПусть приведенная высота поверхности (длина трубки) равна:Z  t  H  A  (110  88) 1,5  60,7  2190  2300241Режим течения пленки конденсата ламинарный, поэтому расчет ведем по формуле:Re1  3,8  z 0, 78  3,8  21900, 78  15301 Re11530 6120Вт/м 2 0 Сt  H  B 22  1,5  6,95  10 3Для вторичного теплоносителя при t cm =86,0ºС,2 Prж0 ,80, 43 2Nu 2  0,021  Re 2  Prж1 Prсm2Pr cm =1,9620, 254 0, 8 0,021  (2,93  10 ) 2,980, 43 2,98  1,96 0, 25 139,5Коэффициент теплоотдачи: 2  Nu 2 ж2d1 139,5 0,659 6550Вт/м 2 0 С21,4  10Коэффициент теплопередачи:К11 3090Вт/м 2  0 С31 111  101  1   2 61201026550Средняя плотность теплового потока: q  K  t л  3090  43,5  134кВт/м 2Поверхность теплообмена: F Q 2200 16,4м 2q134Число трубок в одном ходе 58.Всего трубок n=4 · 58=232 сохраняются прежними.Высота трубок во втором приближенииНF16,4 1,5м  d ср  n 3,14  1,5  10  2  232Температура стенок трубокt сm1  t s q134  10 3q134  10 3 110  88,10 C ; t сm 2  t cm1    88,1  1  10 3  86,77 0 C16120 лат102Совпадение полученных значений с ранее принятыми лежит в пределах точности расчета, таким образом, окончательно принимаем F=16,4м2 и Н=1,5м.Определяем внутренний диаметр корпуса теплообменника42D В  1,1  S n, ммВ данном случае выбираем шаг труб S=1,516=24мм и коэффициент заполнениятрубной решетки   0,6D В  1,1  24 232 520мм0,6Определяем диаметры патрубков:паровогоd п  1,125 G10,99 1,125  0,39м1   1  0,826  10  1при ts=1100C1  0,826кг/м 3водяногоd В  1,125 G28,8 1,125  0,106м 2  2 983,2  1  1Полученные значения диаметров патрубков следует округлить до ближайшихстандартных размеров.Гидродинамический расчетГидравлическое сопротивление пароводяных подогревателей по межтрубному пространству при конденсации пара на пучке вертикальных или горизонтальных трубок, как правило, не определяется.

Величина такого сопротивленияпри нормальной эксплуатации теплообменных аппаратов, работающих с небольшими скоростями греющего пара – до 10 м/с в межтрубном пространстве,очень мала [6].Для вторичного теплоносителя (вода): P2  Pт2  Рм 22сопротивление трения: Pт   2 2Н 2 2nd2Коэффициент сопротивления трения,3164 Prсm 22 0 , 25Prж 2Re 2Pт2  0,0192 0 ,330,31642,034 0, 25(2,93  10 )2,981,5 983,2  12 4  4030Па0,01420 ,33 0,019243 WМестные сопротивления Pм 2   м 2  2 222Коэффициенты местных сопротивлений равны: (прил. 2)- удар и поворот потока во входной и выходной камерах  ' м 2  2  1,5  3- вход воды из камер в трубки и выход из трубок в камеры  "м 2  8  1  8- поворот на угол 1800 в камерах  ' ' ' м 2  3  2,5  7,5Суммарный коэффициент равен: м 2   ' м 2  "м 2  ' ' ' м 2  3  8  7,5  18,5Местные сопротивления: Pм 2  18,5 983,2 12 9100Па2Общее сопротивление вторичного теплоносителя:P2  4030  9100  13130ПаМощность, необходимая для перемещения теплоносителя:N2 P2  G 213130  8,8 0,236кВт3 2   10983,2  0,5  10 344Пароводяной подогреватель (к примеру 3)Р а з р ез 1- 152D=0Вt' 1t" 21H =1 5 0 0пар0t' 1 =110 Cd п =3 9 01d в =1 0 6к он д е н са тР ис .945Библиографический список1.

Андреев, В. А. Теплообменные аппараты для вязких жидкостей / В.А.Андреев. - Л.; Энергия, 1971. – 152 с.2. Берман, С. С. Расчет теплообменных аппаратов теплообменных турбоустановок / С.С. Берман. – М.; Л..: Госэнергоиздат, 1962. – 240 с.3. Домашнев, А. Д. Конструирование и расчет химических аппаратов /А.Д. Домашнев.

- М.: Машгиз, 1961. – 624 с.4. Краснощеков, Е. А. Задачник по теплопередаче / Е.А. Краснощеков,А.С. Сукомел. - М.: Энергия, 1969. – 262 с.5. Левин, Б. И. Теплообменные аппараты систем теплоснабжения / Б.И.Левин, Е.П. Шубин. – М.; Л.: Энергия, 1965. – 256 с.6. Исаченко, В. П. Теплопередача / В.П. Исаченко, В.А. Осипова, А.С.Сукомел. - М.: Энергия, 1975. – 488 с.7. Вукалович, М. П. Таблицы теплофизических свойств воды и водяногопара / М.П. Вукалович, С.П. Рывкин, А.А. Александров. – М.: изд-востандартов, 1969.

– 408 с.46Приложение 1Трубы стальные по ГОСТ 3262-75 с изм.Условныйпроходdy, мм1015202532405065Наружныйдиаметрdн, мм1721,326,833,542,348,060,075,5Толщина стенки труб, ммлегкихобыкновенныхусиленных2,02,52,52,82,83,03,03,22,22,82,83,23,23,53,54,02,83,23,24,04,04,04,54,5Трубы стальные по ГОСТ 10704-91Условныйпроходdу, мм101520253240506580100125150200250300Наружныйдиаметрdн, мм141825323845577689108133159219273325Толщинастенки, мм1,6222222,52,82,82,83,23,5444Масса 1 мкг0,490,791,131,481,782,123,365,065,957,2610,2413,4221,2126,5434,6747Приложение 2Коэффициенты местного сопротивления отдельных элементов теплообменного аппаратаНаименование детали1.Входная или выходная камера (удар и поворот).1,52.Поворот на 1800 из одной секции в другую черезпромежуточную камеру.2,53.Поворот на 1800 через колено в секционных подогревателях.2,04.Вход в межтрубное пространство под углом 900 крабочему потоку.1,55.Поворот на 1800 через перегородку в межтрубномпространстве.1,56.Поворот на 1800 в V – образных трубах.0,57.Огибание перегородок, поддерживающих трубы.0,58.Переход из одной секции в другую (межтрубныйпоток).2,59.Выход из межтрубного пространства под углом900.1,010.Круглые змеевики (n – число витков).0,511.Угольник 900.1,0 … 2,048Приложение 3Порядок величин  для разных случаев конвективноготеплообмена (ориентировочные значения)Газы при естественной конвекции иатмосферном давлении = 5 … 15 Вт/(м2гр)Газы при движении в трубах илимежду ними при атмосферном давлении = 30 … 100 Вт/(м2гр)Вода при естественной конвекции = 300 …800 Вт/(м2гр)Вода при движении по трубам илимежду ними = 1000 …10000 Вт/(м2гр)Вязкие жидкости при движении потрубам = 200 …2000 Вт/(м2гр)Кипящая вода (пузырчатое кипение) = 2000 … 25000 Вт/(м2гр)Пленочная конденсация водяногопара = 4000 … 15000 Вт/(м2гр)Капельная конденсация водяногопара = 30000 … 120000 Вт/(м2гр)Конденсация паров органическихжидкостей = 500 … 2000 Вт/(м2гр)49Приложение 4Данные к расчету водоводяных теплообменников типа «труба в трубе»Цифры t '1 ,зачетной 0Cкнижкиt"1 ,0λст,t '2 ,t" 2 ,00CВт/м кCQ,CкВтd 2 /d 1ммD2/D1,ммl,м,01005050104010038/3457/511,511056550154510545/4176/711,821106050205011057/5189/812,031157050105011576/71108/1022,241207050226512045/4189/812,551257550206012557/51108/1022,861308050155511045/4157/513,071359550205011538/3476/714,089050505359038/3445/411,5995555010409538/3457/512,0Примечание: параметры t '1 , t"1 , λ ст , t ' 2 , t"2 , Qвыбирать по последней цифре номера зачетной книжки.Величины d 2 /d1 , D2 /D1 , l выбирать по предпоследней цифре номеразачетной книжки.50Приложение 5Данные к расчету газовоздушных теплообменниковЦифрызачетнойкнижкиt2 ,t2 ,02080451251052303t1 ,t1 ,d 2 / d1 ,W1 ,W2 ,CQ,кВтммм/см/с35017029057/511454536018030045/411561104537019031076/71127351254538019038089/811484401304539016037057/511595151154534015036045/41158610904533014035076/71135751054532013032089/811668451454540020033045/411269501504541021034057/51157CCСТ ,Вт/м·кCПримечание: параметры t2 , t2, СТ , t1 , t1 , Q выбирать по последней цифре номеразачетной книжки.

Величины d 2 / d 1 ,W1 , W2 выбирать по предпоследней цифреномера зачетной книжки.51Приложение 6Данные к расчету пароводяных теплообменниковЦифрызачетнойкнижкиt2 ,t2 ,0 ЛАТ ,P,Q,d 2 / d1 ,W1 ,W2 ,ммм/см/сCВт/м·кМПакВт20801020,143220016/14100,5130901020,198230016/1490,6235951020,143240016/14100,7325751020,198250016/1480,8415651020,27260016/1490,9520901020,361270016/14101,0630801020,361280016/1490,9735951020,27290016/1480,8825951020,143210016/14100,7915851020,198220016/1490,6CПримечание: параметры t2 , t2, ЛАТ , P, Q выбирать по последней цифре номера зачетной книжки.

Характеристики

Список файлов ВКР