Методичка (543840), страница 3
Текст из файла (страница 3)
lт , lг и Xт , Xг абсолютные и приведенные длины начального теплового и гидродинами-ческого участков;
предельный коэффициент трения на участке установившегося изотермического трения
При решении некоторых задач необходимо использовать уравнение теплового баланса и теплопередачи в дифференциальной форме. Например, для противотока в установившемся тепловом режиме
dQ = k (t1 – t2) dF = G1 c1 dt1 = G2 c2 dt2 , (1.14)
- 16 -
где t1 и t2 – текущие вдоль поверхности теплообмена значения температур теплоносителей;
Таблица 1.3. Значения констант в формулах для расчета теплоотдачи и сопротивления пластинчатых теплообменников [29]
Тип пеплообменника Типоразмер пластин, м2 | Коэффициенты в формулах для расчета | |||||
теплоотдачи | гидравлического сопротивления | |||||
А | В | С | D | Е | ||
Разборные 0,2 0,2К 0,3 0,5 0,63 1,3 Полуразборные* 0,1 0,3 0,5х2 0,7 Неразборные (сварные) 0,75 0,8 0,2 | 0,46 0,50 0,60 0,60 0,46 0,46 0,46 0,46 0,60 0,46 0,46 0,60 0,46 | 0,65 0,086 0,1000 0,0978 0,1000 0,1350 0,0860 0,1000 0,1350 0,1000 0,1000 0,1000 0,1000 | 800 482 322 412 451 201 264 393 201 340 201 302 185 | 19,6 17,0 19,3 6,3 4,0 17,0 7,6 12,0 15,0 4,0 6,0 | 425 400 425 300 210 400 485 485 324 210 300 |
* Полуразборные теплообменники набираются из попарно сваренных (спаянных) пластин
Таблица 1.4. Ориентировочные значения тепловой проводимости
отложений (накипи) R 1 = /, Вт/(м2·К) [26]
Теплоноситель | Тепловая проводимость |
Вода: дистиллированная; морская; очищенная и умягченная; озерная, колодезная, водопроводная; речная чистая: w > 1 м/с w >2 м/с Воздух Нефтепродукты Нефтепродукты чистые, масло, органические теплоносители, жидкие хладагенты (NH3, хладоны и др.) Пар водяной Пар водяной с примесями масла Пары органических веществ | 11000 6000…10000 * 3000…6000* 3000…6000* 1800…3000* 3000…5000 * 3000 1200 5000 11000 6000 11000 |
* Меньшие величины соответствуют температурам выше 50 С; коэффициент теплопроводности отложений; толщина отложений
Т
- 17 -
аблица 1.5. Конструктивные характеристики пластинчатых теплообменников(ГОСТ 15518 – 78)
Констркутивная характеристика | Площадь поверхности теплообмена, м2 | ||||
0,2 | 0,3 | 0,5 | 0,6 | 1,3 | |
Габариты пластины, мм: | |||||
длина | 650 | 1370 | 1370 | 1375 | 1392 |
ширина | 650 | 300 | 500 | 660 | 640 |
толщина | 1,2 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 2,0 |
Поперечное сечение канала, м2 | 0,0016 | 0,0011 | 0,0018 | 0,00262 | 0,0036 |
Диаметр условного прохода штуцеров,мм, для исполнения: | |||||
I | 100 | 50 | 100 | 200 | - |
II | - | 65 | 150 | 200 | 250 |
III | - | - | 200 | 250 | 300 |
Приведенная длина канала, мм | 0,45 | 1,12 | 1,15 | 0,893 | 1,91 |
для прямотока:
dQ = k (t1 – t2) dF = G1 c1 dt1 = G2 c2 dt2. (1.15)
При расчете теплообменных аппаратов периодического действия следует помнить о том, что неустановившиеся тепловые процессы в промышленных аппаратах протекают медленно. Поэтому их можно рассматривать как квазистационарные. И расчет теплообмена в них, без ущерба для точности, проводится по формулам, полученным для стационарных условий. В результате после интегрирования дифференциальные уравнения для теплообменников, обогреваемых, например, насыщенным паром,
dQ = k F t = D (h – hк) d = dt2, (1.16)
где t = tн – t2 – текущая разность температур насыщенного пара и нагреваемой среды; D – расход пара; h и hк = cк tк – энтальпии пара и конденсата; cк и tк – теплоемкость и температура конденсата; Mi и ci – массы и удельные теплоемкости нагреваемой среды (i = 2), элементов конструкции аппарата, получим:
(1.17)
ля среднего за период нагрева температурного напора
где t2и t2 температуры нагреваемой среды в конце и начале периода нагрева;
для текущих значений расхода пара
- 18 -
и тепловой мощности
Таблица 1.6. Характеристики схемы тока и предельной эффективности аппаратов для различных схем движения теплоносителей [27]
Схема тока | Условное обозначение | f при N2 < 2 | f * | 2max |
при N2 | ||||
Поперечный ток, 1 ход Поперечный ток, 2 хода Перекрестный ток Поперечный-прямоточный, 2 хода Поперечный-прямоточный, число ходов Поперечно-противоточный, 2 хода Поперечно-противоточный, число ходов Прямоточно-противоточный, 2 хода Противоточно-прямоточный, 2 хода Прямоточно-противоточный, 3 хода Противоточно-прямоточный, 3 хода Прямоточно-противоточный, 4 хода Противоточно-прямоточный, 4 хода Поперечно-прямоточный, двухходовой с 6-ю перегородками Поперечно-противоточный, двухходовой с 6-ю перегородками | 0,390 0,501 0,555 -0,004 0,000 0,660 1,000 0,398 0,398 0,350 0,438 0,394 0,394 0,320 0,363 | 0,418 0,628 1,000 -0,315 0,000 0,688 1,000 0,500 0,500 0,400 0,500 0,438 0,438 -1,500 0,815 | 0,632 0,729 1,000 0,432 0,5 0,762 1,000 0,667 0,667 0,625 0,667 0,640 0,648 0,400 0,844 |
Т
- 19 -
аблица 1.7. Эквивалентная абсолютная шероховатость [32] Трубы | Состояние трубы | , мм |
Тянутые из стекла и цветных металлов Бесшовные стальные Стальные сварные Оцинкованные стальные | Новые, технически гладкие Новые и чистые После нескольких лет эксплуатации Новые и чистые С незначительной коррозией после чистки Умеренно заржавевшие Старые заржавевшие Сильно заржавевшие с отложениями Новые и чистые После нескольких лет эксплуатации | 0,0…0,002 0,01…0,02 0,15…0,3 0,03…0,1 0,1…0,2 0,3…0,7 0,8…1,5 2,0…4,0 0,1…0,2 0,4…0,7 |
Таблица 1. 8. Коэффициенты местных сопротивлений теплообменных