124219 (689923), страница 3

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

Текст из файла (страница 3)

Определим полную длину трубок:

,

где м толщина трубной решетки принятая конструктивно.

м высота выступа трубок принятая конструктивно.

м.

Коэффициент трения вычисляем по формуле 6.35 [2]:

,

где

.

Определим потери давления на трение по трубному пространству:

,

где количество ходов по трубному пространству.

Па.

Определим потери давления на местные сопротивления в аппарате по трубному пространству:

,

где сумма коэффициентов местных сопротивлений, где

_вх – коэффициент местного сопротивления при входе потока в камеру, принимаем _вх=1,5;

_вых – коэффициент местного сопротивления при выходе потока из камеры, принимаем _вых=1,5;

_п – коэффициент местного сопротивления при повороте потока на 180, принимаем _п=2,5;

_вх.тр – коэффициент местного сопротивления при входе потока в трубки, принимаем _вх=0,5;

_вых.тр – коэффициент местного сопротивления при выходе потока из трубок, принимаем _вых=1,0;

Па.

Определим потерю давления по трубному пространству:

,

Па.

Определим мощность, потребляемую насосом для перемещения воды по трубному пространству:

,

Вт.

При турбулентном режиме движения воды коэффициент трения по межтрубному пространству находим по формуле Блазиуса:

,

.

Определим потери давления на трение по межтрубному пространству:

,

где количество ходов по межтрубному пространству.

Па.

Определим потери давления на местные сопротивления в аппарате по межтрубному пространству:

,

где сумма коэффициентов местных сопротивлений

Па.

Определим потерю давления по межтрубному пространству:

,

Па.

Определим мощность, потребляемую насосом для перемещения конденсата по межтрубному пространству:

,

Вт.

Для скорости нагреваемого теплоносителя , равной 2 м/с:

Определим полную длину трубок:

,

где м толщина трубной решетки принятая конструктивно.

м высота выступа трубок принятая конструктивно.

м.

Коэффициент трения вычисляем по формуле 6.35 [2]:

,

где

Определим потери давления на трение по трубному пространству:

,

где количество ходов по трубному пространству.

Па.

Определим потери давления на местные сопротивления в аппарате по трубному пространству:

,

где сумма коэффициентов местных сопротивлений, где

_вх – коэффициент местного сопротивления при входе потока в камеру, принимаем _вх=1,5;

_вых – коэффициент местного сопротивления при выходе потока из камеры, принимаем _вых=1,5;

_п – коэффициент местного сопротивления при повороте потока на 180, принимаем _п=2,5;

_вх.тр – коэффициент местного сопротивления при входе потока в трубки, принимаем _вх=0,5;

_вых.тр – коэффициент местного сопротивления при выходе потока из трубок, принимаем _вых=1,0;

Па.

Определим потерю давления по трубному пространству:

,

Па.

Определим мощность, потребляемую насосом для перемещения воды по трубному пространству:

,

Вт.

При турбулентном режиме движения воды коэффициент трения по межтрубному пространству находим по формуле Блазиуса:

,

.

Определим потери давления на трение по межтрубному пространству:

,

где количество ходов по межтрубному пространству.

Па.

Определим потери давления на местные сопротивления в аппарате по межтрубному пространству:

,

где сумма коэффициентов местных сопротивлений

Па.

Определим потерю давления по межтрубному пространству:

,

Па.

Определим мощность, потребляемую насосом для перемещения конденсата по межтрубному пространству:

,

Вт.

Сравнение поверхностей теплобмена по энергетической эффективности.

Для гладких труб при скорости м/с:

Определим удельные затраты мощности на прокачку:

,

где суммарная мощность на прокачку обоих теплоносителей

Вт

Вт/м²К.

Определим коэффициент энергетической эффективности:

,

Для гладких труб при скорости м/с:

Определим удельные затраты мощности на прокачку:

,

где суммарная мощность на прокачку обоих теплоносителей

Вт

Вт/м²К.

Определим коэффициент энергетической эффективности:

,

Т.к. графики строим в логарифмических координатах то:

Для труб с кольцевыми выступами при скорости м/с:

Определим удельные затраты мощности на прокачку:

,

где суммарная мощность на прокачку обоих теплоносителей

Вт

Вт/м²К.

Определим коэффициент энергетической эффективности:

,

Для труб с кольцевыми выступами при скорости м/с:

Определим удельные затраты мощности на прокачку:

,

где суммарная мощность на прокачку обоих теплоносителей

Вт

Вт/м²К.

Определим коэффициент энергетической эффективности:

,

Т.к. графики строим в логарифмических координатах то:

По результатам расчетов приведенных выше, в логарифмических координатах строим графики зависимости для гладких труб и труб с кольцевыми выступами.

Из этого графика нельзя точно судить о том, какие трубки эффективнее т.к. линии практически сливаются, поэтому проведем сравнение по другим характеристикам.

Сравнение поверхностей теплообмена по габаритной характеристике.

Для гладких труб при скорости м/с:

Определим коэффициент компактности:

,

где объем

м³.

м²/м³.

Для гладких труб при скорости м/с:

Определим коэффициент компактности:

,

где объем

м³.

м²/м³.

Для труб с кольцевыми выступами при скорости м/с:

Определим коэффициент компактности:

,

где объем

м³.

м²/м³.

Для труб с кольцевыми выступами при скорости м/с:

Определим коэффициент компактности:

,

где объем

м³.

м²/м³.

Найдем отношение для гладких трубок при скорости м/с:

;

Теперь найдем логарифм от этого соотношения:

Найдем отношение для гладких трубок при скорости м/с:

;

Теперь найдем логарифм от этого соотношения:

Найдем отношение для трубок с кольцевыми выступами при скорости м/с:

;

Теперь найдем логарифм от этого соотношения:

Найдем отношение для трубок с кольцевыми выступами при скорости м/с:

;

Теперь найдем логарифм от этого соотношения:

По результатам расчетов приведенных выше, в логарифмических координатах строим графики зависимости для гладких труб и труб с кольцевыми выступами.

Определим на сколько гладкие трубки эффективнее трубок с кольцевыми выступами:

проекция на ось абсцисс для гладких трубок.

проекция на ось абсцисс для трубок с кольцевыми выступами.

100%

100%=12,9%.

Гладкие трубки выгоднее.

4. Тепловой расчет аппарата

Принимаем скорость нагреваемого теплоносителя , равной 1,5 м/с.

Необходимое сечение канала можно определить из уравнения сплошности:

,

где G₂ – расход греющего теплоносителя, кг/с;

-принятая скорость нагреваемого теплоносителя, м/с;

- плотность греющего теплоносителя, взятая по средней температуре, ^oC.

Тогда необходимое сечение канала будет:

,

где G₂=121,5 кг/с;

м/с;

кг/м³

м².

Определяем приблизительное число труб в одном ходу:

,

где м²;

м, внутренний диаметр труб.

шт.

Найдем общее число трубок:

,

где число ходов в аппарате.

шт.

Т.к. аппарат водоводяной то выбираем компоновку по концентрическим окружностям.

Точное число трубок определяем исходя из табл. 23.1 [6] шт.

Окончательное число труб принимаем:

,

где шт., количество трубок на диаметре, которое вычитается за счет перегородки.

шт.

данные расчеты подтверждает компоновка приложение 1.

Определяем приблизительный внутренний диаметр обечайки:

,

где S шаг разбивки труб в трубной решетке, т. к. трубы крепятся в решетке развальцовкой то

мм

коэффициент заполнения площади трубной решетки трубами (зависит от числа ходов по трубному пространству), т. к. то .

мм

Конечно диаметр принимаем по табл. 15.1 [6] D_вн=800 мм.

Далее уточняем скорость нагреваемого теплоносителя:

,

где количество труб в одном ходу

,

шт.

м/с.

Определяем площадь межтрубного сечения для греющего теплоносителя:

,

где мм толщина перегородки в межтрубном пространстве, принятая конструктивно.

м².

Определяем скорость греющего теплоносителя в межтрубном пространстве:

,

м/с.

Определяем смоченный периметр по греющему теплоносителю:

,

мм.

Определяем эквивалентный диаметр по греющему теплоносителя:

,

мм.

В результате перерасчета задаемся другой температурой стенки ^oC по этой температуре определяем Pr_ст=3,848 по таблице 11 [1].

Определим число Рейнольдса для нагреваемого теплоносителя:

,

Характеристики

Список файлов курсовой работы