3 (1176236), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Рне. 2.1. К еерсанминм караитеримк «саванна величин прн мчениа теплонеснтмтей а ау итак врсбрбинмк труб Таблица 2,4 Геометричеенне караигервесннн ~аверкнаегей еевлоабмена е нруглымн (ККру н ееисаннтьтми (Кь.р2 реттрамн на мругльск ерубнак Тким антк п ипмтат бт 24.77 б,т27 а,сб2 б,22» (тт,! 292 Оботнвчсннк: И вЂ” наруконсй лпвмстр труби, мм; ˄— тнлрммт>часкнй лнвмстр. мм; 72- лпвметр ребра, мм: Š— амьена ребра, мм; о — ктоффпннспт акнвотп сечение, б— с котффннннп комттаеттнмтк, м Ум".
б, — напсрсчомй иоо. кучка мм: бт — провальный мат кучка, им; ~т — тампона ребро, мм; н — от соси ь орьбрснпя; 2 — ОПКММННС Пасющнй ммеркмачк ребцт к!Нмнвпу аоверкиоспк Ъ вЂ” п!от мваеу Ре. бср. мм, Рсстимомснпс трубного пучка аакмептое. 23. Компоновка тенлообменнииой Компоновку тсплообменников осущесгшппот после проведенйя их конструктивного расчета. т.е, когда навестив поверхность теплообмена «', («' ), Также должны быть навестим расходы теплойосителед 6„ и 6„, нх скорости, а также геометрйческие характеристики поверхностей теплообмсна.
Ншке будет рассмотрена компоновка теплообмейиихов. пластйнчвтых, кожухотрубиых с гладкнмй н с оребрбннымн трубками. «(анлолоаки гиастинчжньп теллообнелйиков !. Козффмциенты компактности (отношение полной горячей или холодной поверхности к объбму всего аппарата) определаотея как ЬЙ, ° Ь |) (2.24) Ь, +Ь,. +26 " Ь, +Ь„+2б где Ь вЂ” расстояние мшкду пласгннамй", б — толщина рахграннчи. вающих пластйн. 2. Объем теплообменника: (2.25) где И, „и Иь„— гидравлйческие (эквивалентные) диаметры соответствующих поверхностей теплообмена. (. Фронтальные сечения теплообменнйков по горячему и холодйому трактам.' 6 Рг= ~ дь= р,У„о, ' р,У,о, где 6 и У в расход теплоносителя н его скорость; р — плотнссп теплоносителя.
На рис. 2.2 фронтальным сечением по горячему теплоносителв является площадь «в, н Ь!, а фронтальным сечением по холодному теплоиосителю является плошадь «ах= Ьь Гяе ХЗ. Оянеипееоа яерехамзяезечяма взмтяя мтма тнммаяеяаяк 2. )'абариты набивки теплообмеиника: А= — '„ Кв„Рр г (2.28) Ев„г Ь Здесь г — длина тенлообменника но тракту хо~одного тенлоносителя; Ь вЂ” высота теолообменннка; ) — длина тенлообменника но горячему тракту (рнс. 2.2).
После нроведення тенлового расчбга и компоновки оластничазого теолообменника можег оказатьсл, что габариты К )ь )) могут не удовлетворять конкретным условиям месту размелзения теолсобменннка иа установке нли условиям зксняуатаннн. Прн нроектиых расчетах приходится проводигь итерационные вычисления, когда нужно задаваться ие только различными значениями скоросгей теплоносителей и видом относительного двнження тенлонослтеля, ио и различными значениями геометрлн поверхностей тенлообмена.
Кацлолоеке холсумж)зфйсых телмюбнеланкое при хопаектиещмс деихеелии тевюлосипмлей Рассмотрим кожухотрубный теплообменннк коробчатого типа. Пусть тенлоноснтель с расходом 6~ движется внугри трубок, а теплоноснтель с расходом бз — в межтрубиом нропраистяе. 1.
Число трубок л в тенлообмеинике определяется из уравнения сохранения массы: (2.29) У~ргк Ы где У~ и р~ — скорость и плотность теплоносителя; 4 — внутренний днаьмтр тр бок. где г" — внутренняя поверхность трубок, 3. Фройшльное сечсййе йо межтрубйому нрострайству: Е~= —, 6т (2.31) ръраот Коаффнцнент скнаого~ сечейня йо межтрубному нространству: Я -Н (2.32) Я~ (2.33) 5. Учнтмава, что лонеречный $1 н продольный Яа шага между трубкамн нзвестйы но ностановке задачи, определяем чнсло трубок в одном ряду Ш Ь (2З4) Ж~ б. Зная обшее колнчество трубок и, определяем число рядов трубок вдоль потока теплоносйтеля с расходом бт„ 7.
Шнрнйа тейлообмейнйка: Хнам (2.36) На практике широко нснользуются кожухотрубйые тенлообменннкй с корпусом цйлнндрнческой формы. В таких тейлообмейннках трубный пучок в его корпуса может йметь как шахматную, так н корйдорную компоновку. Однако нанбояее часто трубки в таком тенлообмейййхе раснолагаштся но коннентрнческйм окружностям йлй но сторонам равностороннего многоугольнйка. Число л трубок в таком теплообмениике н их длина определаотся аналогично тому, как зто делалось для кожухотрубного тепяообмеииика коробчатого типа. Площадь трубной рещетки (зная которую можно найти внутренний диаметр обечайки) находят по формуле Р,„= б,йбб 3".и.
(2.37) Здесь 3 — шаг между трубками выбирает проектировщик а зависимости от материала трубок и способа их заделки в трубную рещетку Я. Компоновка кзжухоерубных женлообменнакое е оребренными врубками при конееюииеном деилеении еецтоноеипмяей В таких теплообменниках внутри трубок чаща всего течет жидкий теплоноситея а с наружной стороны. омывая оребренне, течет газовый теплоноснтель. Форма корпуса теплообменника, как правило, коробчатая. Компоновка такого теплообменннка принципиально ни чем ие отличается от компоновки кожухотрубного теплообменника с корпусом коробчатой формы и гладкими трубками.
Однако коэффициент ~живогоэ сечения в уравнении (2З2) должен учитывать наличие оребрения поверхности теплообмена и аида компоновки трубного пучка (цмхматный илн коридорный). В теплообменннках влажного воздуха нет непосредственного контакта между горячим и холодным теплоноснтелямн. Примером такого теплообмениика может служить обычный рекуперигивиый теплообменник, у которого температура поверхности стенки имеет температуру ниже температуры точки росы гм < ~в н на поверхности теплообмама происходит конденсация влаги нз влажного воздуха.
При наличии тепюмассообмена между воздухом п водой полное количеспю теплоты Щ„передаваемое н» участке поверхности теплообмеиа аР, можно представить как сумму двух составяякпцих: Ю =42к+4Ъ. где 4Ъ. 42 — явная н скрытая теплота. Для всего аппарата можно записать Дп и Д, + 9„и давос С(О'-О")=а „(р-~")+йг, (2.38) где 6 — расход воздуха; Н* и Н" — знтаяьпип воздуха иа входе и выхоле; т* и ( — температура воздуха на входе и вмходе; й' — ко. личество влаги„скондеисировавшейся из воздуха; г — теплота фазового перехода, Отношение общего количества теплоты к явному количеству теплоты, переданной а теплообменнлке, называется коэффициентом влаговыпадеиия (",)„Н'- Н' Я, г „(т' — ~") Используя коэффициент влаговыпадеиия, расчет теплообменников влажного возлуха производится аналогично расчбту рекулератпвпых теплообменых аппаратов без выпадения влаги, но во всех расчетных уравнениях вместо коэффициент теплообмена а попользуется эффективный коэффициент теплообмена а, = аг,.
Трудности расчбта данным методом заключаотся в том. что по постановке задачи часто неизвестны параметры влажного воздуха на выходе из теплообмеиннка, и рещение осуществляетя методом постепенного приближенна. Согласно (2.47) выраженле для ф, можно записать в виде Д„~ Д„, н даже следует: В=4а(~'-т') р (2.40) Уравнение теплопередачи для теплообменинков в~а~ного воздуха имеет стандартный вид (!.6), в котором коэффициент теплопередачи, например лля плоской стенки, имеет вид б — = — +-д(.+ — „ (2.4)» пч ~ нх где Ь„л ).
— толщина стелкц н теплопроводность разделительной стенки; ия — коэффициент теплоотдачи со стороны холодного теплоПри наличии оребрения на наружной поверхности теплообмена (со стороны воздуха) коэффициент теплопередачи К„отнесенный к внутренней (неоребреиной) поверхности теплообмена, находят по формуле Здесь» = Р'„/Е, — степень оребрения. Для вычкслекня зффехтквкостп пс ребристой поверхностл ей~ кспользуется хомплехс а вкде Прн расчЬ® теплообмекнкхов влажного воздуха, когда в холодном теплокосктеле отсутствует фазовый переход, тепловой баланс запншется в виде СДн'-н ')=С„.„„(г„" — 3. (2.44) Умножая левую к правую частя равенства (2А4) на гя,(г„' -~,') н учитывая уравнение (2.39), получкм й,с, у(~,'-г„')=б„ея,(г„'-~„').
(2.45) В данном уравкскпк б,с г, можно рассматривать яак тепловой зхвпвалент влажного воздуха Ь'„=С,с„Д. Тогда математкчесхкй аппарат, прнменяемый' для расчета рекуператквкых теплообмепннков сухого воздуха, можно попользовать для расчета теплообмекнкхоа влажного воздуха. 2.5. Прнмерьз расчетов теплообмеккнно» Пример 1. Провсстн проехткый расчет возлухо-воздушного пластлнчато-ребрнстого теплообменккха. Исходные данные. Горячий теплокосктслзя расход б~ = 0,36 хИс; температура ка входе ~,' = 102 С;температура навыходе г~' =24 С. Холодный теплоноснтслзс расход 6з = 0,47 яг!с; температура па входе ь~ =- 10'С, Тнп поверхкостн жалюзнйкый по горячему воздуху № 4, по холодному № 3, (см.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
