3 (1176236), страница 7
Текст из файла (страница 7)
33. Сопротивление по водяному тракту: 6Р! н М'„+ М'„н 310+ 349 н 659 Па. Пример 3. Провести расчет конденсатора воэдушного охлаждения лля кондйцйойера. Койлшгсатор должен ~ма~~ четыре ряда трубок (У = 4) по ходу движения всэдуха. Тип поверхностей теплообмена: ККР-З, компоновка трубок шахматная.
Внугрейннй диаметр медных трубок 9 мм, теплопроводность ). н ЗЗО Втащи К). Материал ребер Амц ()ч« =!! 6 Втгм*К). Исходные данные, Холодный теплоноснтсль (возаух): температура иа входе г„', 'С.................................24; температура на выходе г„".'С......,.......„........,.....34; Горячий теплонсситель (В22): тепловая нагрузка Д, кВт .......................,.............2,5; температура нв входе г„', "С....................,...........,.62; температура на выходе г„",'С ................„..........,.44; температура насънцеипя г,.'С,.............„„.......... 46. решение 1.
Средине значение температуры воздуха: г'+г' 34+ 24 ь з 29 4~С 2 2 2. Теппофнзнческне свойства: Воздух: р„= 1,16 кг)м'; с~„=1005 Джюэт.К); ) „и 0,0267 Вт((м К), ух =16,5 Ю и )с; Ргж = 0,695- -ь 3 Хладагеит (822). Первая зона: средняя температура хлааагента О =(г„"+г,М2 н = (62+ 46)/2 = 54'С. Теплофизические свойства перегретого парж р"и 86.4 кгги'; г,', и = 0,859 кДж)(кг К); )." и 0,0124 Втйм.К»; т"а0.145 Ю и (с. Рт~ и 0,92. Вторая зона (конденсация насьпценного пара): ~„= 46 'С; ~ = = 160 кДж(кг. Третья зоиж средняя тпмпсратурв гз =(т, +гз)(2 =(46+ 44у2 =45 "С. Теплофизнческис свойства р' = 1130 кг)м'; «„' =1.36 кДж((кг КК Х'и 0074 Вт((М.К); у' = 1,94 Ю мз)с„рт'= 3,95, 3.
Согласно табл. 2,4 для поверхности типа ККР-3 имеем: продольный пжг между трубкамн ат - "0,0203 м: поперечный шаг между трубкамя 5, и 00248 и; нзр)скный двэметр трубок д н 0,0107 м; степень сребре- ния чг = 8,1; диаметр ребра В = 0,0219; высота ребра А 0.0056 м; тол- шпна ребра бг — — 0,000457 м; отношение поверхностя ребер к нслной поверхности у = 0,876; гидравлический диаметр г„= 0,00442 м; анук. реннийдиаметр трубок г, =9 мм. Ваздьчимал еянуюна 4. Принимаем скорость Воздуха в самом узком сечении трубного пучка к„ю 3,5 м(с.
5. Длина обтекания: 1е — +2 0,785((3 -йа)= й — +0,87 0,785(0,0219т -0,0107~1=0,016 м. 8,1 6. Число Рейиольдса: Ке„=-л- = — "' ' = 3480, У (о 3,5.0,016 16,ИО-' 7. Согласно (2,17) число (ЧВ, находится по формуле )ЧО„= 0,36С„у~Л Ке"„Ргелт= =036 1.07 8,1 3480 ' 0,7 -' =34,8.
3дссь л = О,б~р ' = 0,60. 8,1 ' м 0,695; С, =((Я~ -й)7(5~ -й))ал =((М,8- 10,2)((23,9-10,2)) " = 1,07, где диагональный шаг: Я = КЯ,/2) +5~~) " = [(24Ж2)а++ 20,3 1 ' м 23,9 мм, 8. Коэффициент теплоотдачи со стороны Воздуха: Хь„~ 34,8-0,0267 1, 0016 Необходимо Отметить. что котффниненты теплоотдачн ох лля Всех зои прн перекрйстном токе теплоносителей считаем В дальнейи$нх расчетах одинаковыми, 9. Определяем комплекс ИИ: т! = ~ — "А„= ' 0,0056=0,262, 2О„2. 58,1 ~ ХЬВ 1 16 0,000457 10.
Эффективность одиночного ребра (см. рнс. 1.1) па=0,96. 11. Эффективность ребристой поверхности: гй =! -7(! -и„) =1-0 876(1-0 96) =0 965, Сеюро»а горл»его желто»ос»лгетл ()!22) 12, Расход хладагента через четыре трубы: Д с,',(г,' -г,)+г+с' Ог -г,") 2,5 -0,0142 кг!с, О, 859(62 — 46) + 160+ 1,36(46 — 44) 13, Массаеав скорость хладагента внуЧзи калсзой трубы: ру,= — ', =55,8 кг!(и с) 46 4 0,0!42 з кИ, У к(9 10 ) 4 14. Скорссп, газообразного хладагента внутри трубок на первом участке~ — — =0.646 мй. р$'и 55,8 р' 86.4 15. Число Рейнольдса: Р. ( 0.646-0,а)9 У 0,145.! 0 16.
Число Нуссельта Ип~ при турбулентном течении: Ии!и0023йе!"' Рг! ' »0023 40100 ° 092 ' и 107. 17, Козффнциевт теплоотдачн со стороны паров хлалвгента Ип(Х' 107.0,0124 г(~ 0,009 18. Пренебрегал термическим сопротивлением стенки козффицнент теплопередачи„отнесенный к внутренней поверхности трубок, составит А"! — — + — ~ -~ + ) =111,4 Вт((м К). 'Ъ а,йа9 п~ ~ ~58„1 0,975 8,1 147) 19, Логарифмический температурный капор на первом участке: Ф~-И (62-34)-(46-24) дх — 62-34 1а — е !и — *- дг„ 46-24 20. Поправка на внд стноснтеш ного движения теплоносителей." 34-24 Р -г„62-46 Р =-~~- = — = 0,263; )! "--г — -*, = — =1 6; яг! = 0,97. 62-24 ' ' г; - г„' 34-24 21.
Количество теплоты, передаваемое на первом участке: 9 бг,(г„'-г,) н00!42859(62-46)в)95 Вт. 22. Поверхность теплообмена первой зоны: Р,- ' — - 0,0725м. А',дг„,<р, 111,4.24,9.0,97 Росчеш еглорой зоям 23. Пренебрегая термическим сопротивлением слоя накипи (см. (1.3 Ц), уравнение теплового баланса запишем в виде — + — к'"+ — =М ~. ока 98 (2АЬ) М !.
а„д „9 24, Козффнцпент М: М=0,564(4) =0,56.!5000(0,009) ' =39750, 25. Логарифмический температурный напор на нгором участке: (46 — 24) — (46 - 34) бг 46- 24 !а — ~=' 1п— Ф„з 46-34 26. Уравнение (2А6) перепишем в виде О 0006 + Ж~~'. 9 !6.5. (2,47) 39750 330 58,!.0,965*8.! 27.
Обозначим левую часть уравнения «2.47) через С а решаем уравнение графоаналнтнческнм способом. Резулататы рвсчбта сводим в табл. 2.5. зесо зсео гсее якю есео ъмВ одш ада кш ада зле з,зт е здзо 7,67 ! едт ш !зд !яд ввь зл. и аапуепние юрафюа и ~У(в> 28, Строим график С =3'(9) (рнс. 2 4) 29,()проделаем действительный тепловой поток 9з, соответствуиппий действительному температурному напору.
А|аз =17,50 'С, от и 6210 Вт/м . 30, Тепловой поток, передаваемый во второй зона: Даю б» = ОО!42.160 600 = 2270 Вт. 31. Поверхность теилообмеиа второй зоны: Д> 2270 Рз 0366 м 9з 6210 Рйсчйя и\яииту юнм 32. Тепловой поток, передаваемый в третьей зоне: Дз= Сс' (т, - г„) = О 0142.1360(46- 44) = 38 6 Вт. Обычно скорость конденсата в трубах невелика, Считаем. что в зоне имеет место стабилизированнав теплоотдача и прн ВеР» »И<12 число Ипз = 3,66 (в дальнейшем зто необходимо проверить).
33. Козффицнент теплоотдачи. !4вз),' 3.66.0.074 з И! 0.009 34. Козффицнеит теплопередачи: А' = — + — =~ — + ~ =28,1Вз!(~ .К). ~-! 3 ~ оз о„т)е9 ) (,30,! 58,1 0,965 8,1) 35. Логарифмический температурнмй напор: Ь)е — 6)„(44 — 4) — (46 — 34) 6)й 44-24 1и— 1п дт„ 46 — 34 Здесь меньший перепад температурм Ю„= (, — т„', больанй перепад температурм 6)е = т,. — ),',. 36. Поправка на вид отиоситеяьного двюкения тепяоноситеяей: 34-24 т„' -)„46-44 )Я „Ь з. 0454.
й т ),' -т„' 46-24 * т,', -)," 32-22 Поправка ~рз = 0.99 (см. рис, !.5). 37. Поверхность тевлообмена в зоне (7, 38.6 )(зд)„зоз 28,1 15,7 0,99 38. Двина трубок в зоне: Р~ 0,0884 Е~= з-= ' —— 0,78 м, Ы~я 3,14.0,009 4 39. Скорость конденсата в трубе: 46 4-0,0142 р'Ы, Х 1130 3.14 0,009~ 4 40. Чпсяо Рейнольдса: Я~ 0.0494 0,009 тз 1,94 10 ~ 41. Проверяем амполненне условна КеРг и'П из и.
32: йез Р~'4~ 229 3,96 0,009 0,78 Так как условие вмпояпяется, считаем. что в зоне кондеисапии имеет место стабилизированная тепдоотдача. Принимаем напученное значение поверхности теплообмена Р~ м 0,0884 м как окончательное. 42, Поверхность всех трех зон конденсатора тт= Р; + Рз + Р~ =0,0725+0,414+0,0884= 0,575 и, йомпокоако коМенеелторо 43.
Расход возлуха через конденсатор нахолам по формуле 44, Фронтальное сечение теплообменника по воздуху: 6 0,249 рРхо 45. Шприна четырехрядного конденсатора: 46. Принимаем. ч.го по высота фронзалъиого сечения расположно гп 11 трубок, тогда высота фроптаявного сечения: 6=5~и~ =0,0248 11 =0372$м. Прпнцппнаяъная схема конденсатора показана на рис. 2.5.
47. Дзнна фронтального сечения: 48. Воугренняа поверхность теплообмена конденсатора для четырбх рядов трубок по ходу воздуха (У = 4): Г=к с!~ а ж У = 3,14 ° 0,009 0,455 ° 11.4=0„565 и . Полученное значение поверхности Е хорошо совпадает со значением Е, полученным в результате телесного Рзсчбта (см, п. 42), Прлиимасм значение Е = 0565 м как достоверное. Для обеспечения надежности проделанного расчета и надежности работы конденсатора при колебании тепловой нагрузки делаем запас по поверхности теплообмеиа 15 %.
Запас поверхности теплообмена проводим за счет увеличснля размера а. Длинафронтальиогосеченпярввна се' =а 1,!5=0,565 1,15=0,65. Иеобход~мо отмсппь, что варьируя числом трубок в ряду е можно изменять габариты конденсатора (величины а и 6).
При зтом фронтальное ссченле конденсатора и число рядов труб в нем должны оставаться неизменными. Пример 4, Провестп расчет охяадителя влажного воздуха. Определить температуры холодного теплоносителя на входе и выходе нз теллообмеииика п поверхность теплообмеиа.
Площадь фронтального сечения по воздуху Рея = й Е= 0,4221 0320 = 0,135 и (Ь. А — высота и ширина фронтального сечения соответственно). Тип поверхностей теплообмена ККР-7, компоновка трубок шахматная. Толпщна стенок стальных трубок б„= 0,5 мм, тсплопроводиость ). = 56 Втг(м. К). Исходные денные: Горячий теплоиоситель(воздух) расход 6ь кИс ....0,33; температура на входе т~','С....,.„...,.....,.....„.........,....22.3; температура на выходе О, 'С ...................................
14,5: зитальпия иа входе Н', кДжйг.....,.....,.......,........,..49,4; зитальпия иа выходе Н™, кДж)кг,...,......,...,...,...„...39. Холодный теплоноснтель (вола): расход (7з, кг!с ..< 3,5; температура воды на входе гз', 'С ............................3. Решение 1.
Примем, что среднее значение температуры воды гз = 6'С 2. Средние значение температуры воздуха: г!'+г,' 14,5+ 22,3 2 2 3. Теплофнзические свойства теплоносителей. Воздух: р~ = 129 хИм; с~! = 1005 Дж((хг К); ) ! = 0,025 Вт((м К); и!= 14,210 м2/с; Рг!-0,707. ВОла: р и 999 кгМ4" "„срг и 4190 Дж((кг*К); ),з 0,578 Вт/(м К)'„ тз = 1,31 10 м йх Ргз = 10,5. 4.Согласно табл. 2.4 для поверхности типа ККР-7 имеем: продольный шаг между трубками Язв,0343 м; поперечный пмг между трубками 51 = 0.0469 м: наружный диаметр труб 4 = 0,0164 и; степень оребреиия ~у~ = 6,76; высота ребра А„= 0,00605 м; толщина ребра Ьв~ = 0,000254 и; отиопание поверхности ребер к полной поверхности )(1 = 0.862; шаг между ребрами 5„~ 0„00292 и; пьяравличсскпй диаметр 4-= 0,01163 м; козффнциеит живого сечения щ = 0,629: диаметр ребра 17 н 0,0235 и.
йояауеяяал сзлороиа 5. Длина обтекания: 1е = — '+ т 0,735~Ф -йз) = Ч +0,862 0,735(0,02347 — 0,0164з) =0,0202 м. 6,76 6. Скорость воздуха в самом узком сечении трубного пучка: д 0,33 О., р~Р~ р1 1„29 0,135 0,629 7, Члсло Рейнольдса: Я~ 3,01.0,0202 14,2 ИГе 3. Согласно (2.17) 1(в =Олби"р-ед йе" Ргедз = ~= * '%' н0,36 1,13 ' 6,76 4232 .0,707 ' ' =33,3.
Здесьл=Обу~ =06.676 =0636 5зн((Я~(2) +Уз)дн00416 () = (5~ — д)45 з — ~0 = (О 0469-00164)((00416- О 0164) = 1,13. 9. Козффицнепт теплоотдачн со стороны воздуха: М~Х~ 33,8 0,,0244, з 0,0202 10. Козффицнснт влаговыпааени»: (И'- и") (49,4-39) 10" С ф'- г ) 1007(22.3-14,5) ! 1. Эффектцвный коэффициент теплоотдачн: аз6 а!~=46„91,33 62З8Вт/!из К).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
