Задачник по теплопередаче. Краснощеков Е.А., Сукомел А.С. 1980 г. (944656), страница 36
Текст из файла (страница 36)
11-11. Вычислить, какую долю составит теплообмсн излучением в общем процессе передачи теплоты от дымовых газов к трубам котельного пучка, рассмотренного в задаче 6-13, прн условии, если ша. ги межлу трубамв по фронту и в глубину зс =зг 3с( (с(»=80 мм), срслияя температура газов в пучке 0= 1000' С, температура поверхности труб !0 =400' С и степень черноты е0.=0,8. Лымовые газы содержат 1!% НЭО и 13% СОэ.
Лавление газов 98,1 кПа. Конвектэсвную составляющую а. взять из ответа к задаче 6-13 (изменением а, за счет другого значения зс/зз пренебречь). Ответ ссл —— О, 385сса. 11-12. Вычислить плотность теплового потока, обусловленного лучспспускаиием от дымовых газов к поверхности цилннлрического газохода диаметром с(=-500 мм. Газы содермсат 10% СОЭ и 5% Н,О. Общее давление газов 98,1 кПа. Температура газов на входе в сазохол /,2=.800'С и на выходе !,2=600'С; срелняя температура поьсрхносзи газахада !0 =- 400 С и степень черноты поверхности ес = 0.85. Ответ ал = 4630 Вт/ьсз, Решение Средняя длина пути луча ис(з 4 — 5 4)к 4 ! = 0,9 — = 0,9 — = 0,92( =- 0,45 м.
Р ' иЖ В рзс2!с!ноГЭ практике степень черпать: газон определяется в отлпше от задачи 11-7 и по средней геолсетричсской температуре газов. Этот »стад применяется при бочьших изменениях температуры в га. зохоле. Срелния геоиетрическзя теипература в газоходе 2, 2 22 2222,22 = 2 0 ЭЭС2222!2000022221 —. ЫЭК, !г = Тг — 273 = 694 С. Произведения парциальпых лзвлений СОЭ и ПЭО иа срелнюсо длину пути луча равны: рао ! .= О,! 9,81 ° 102 0,45 = 0,442 100 м Па = 4,5 см кгс/смз; рн о! = 0,05 9,81 1О'0,45 = 0,221 ° !Осы Па 2,25см кгс/смз. 2 При средней температуре газов 12=69!'С по рис ! 1-! — !1-3 находим: воо —— 0,09; ен,о=О 05 и 5=1 06 215 Ответ з — — 40,4'С. Уар 70'ь 700 Рис 12 1 1( зада/с 12 4 рл = 5930 Вт/л/'..
5!прмзт.= 154 С' 5///рат --- 215'С (12-1) б!перекр = 5/прот еверевр 217 216 Стспспь чс/з////ты газов прп срсдисй темпера/урс газов вг = есо + Вац о -:= 0,09 —,' 1,06 0,05 =: О, !43. П; ри /емисрвтурс степки !,:=400'С по тем хсс графикам находим: есо = О 08 еы о =- 0 07 Паг/пшз/спиав способность газо; пр/; тсг///с!/птур сто//к// и,/й. истая как /т„,а,зз 967 а.кз А = сСО, ~ ' ~ + (!гЫ.О = 0 08 ( ~ + ! 06'0 07 '-" 0 !75 с. Улг,/ьп//б тс/ыт//////Г/ по/ок из стсшги /аз/жо га тз г /ег гтту:ения /азов ! (0,85 чь 1) 5,67(0,!43.9,7" — 0,175 6,73/) .= 4630 Вт/мг, 2 11-13. Рсшгыь задачу 11-!2 при условии, по капа// га/охода в поперечном сечешш имеет форму ирямоугольипкз со сторопат/и а= ---05 и и //--1 и. Вес,/ру ис исходите дьипьс /охрспи/ь без из//е.
пений. Ответ рл =' 5420 Вг/лр 11-!4. Рсииы зала|у !1.12 прп уел/шш, ч/о //г/!/////////ьиос дав. леиис вол/нгь х паров !полин.юш. а " р н, и всс другис и/пиыс ос/и. лись бсз /!лис//е/////Т Ответ ! ллвл даьнлдилт ля ТЕПЛОВОН РАСЧЕТ ТЕПЛООБМЕНН!/!Х АППАРАТОВ 12-1, Мас,ш мар/ы/ /ПС иост!в/ст в г:аглоох.иш///ель с темпера. аурой Г„ы =-70 С и ох.шждас/ся ло тсз/пе!/зту!/ы Г„! =:-30'С. Тем. псратура охлажлаюигсй воды пз входе Г,„т .=20'С. Определим тем//срвтуру воды иа выходе /ю мзс,/сохла.посля, сали расходы масла и волы равны /аотвс/стесало О/= ! !О/ кг,'/ и т)г-"23)4 10/ лг;ч. Поте/р///л/// тепло п/ а окружсющую среду препебр От~ет Т. 2 — — 30'С. 12-2.
До какой темпсратгры будет нагреваться воти в масло. охладителс, сели расходы масла и воды будут одипаковыми: 6// Вг, а гемасратуры !„,г, !,„г и Гжз такими гке, как в задаче !2-17 !2-3. Оп! сдали гь значения орешин логарифмических температур- ных напоров исжлу тсплоиосгыеляии в угловиях задач 12-1 и !2.2, сали таил////оси/ел!/ Л////и/утся по схеме прот/!вота/га.
Ответ бтл — — 21,7'С и бтл — — 18,1'С, 12-4, В воздухоподогреззтеле воздух иагреваетгя от температуРы /,=20/С ло т =-210'С, а горя пе газы охлаждаются от тем. жг ° м/2 иературы /ж/=-4!О'С до / ! =250'С. Определить средний логарифмический температуриый напор между воздухом и газом для случаев гчвюке//ня ит по прямоточной и проптвоточиой схемам (рис.
!2.1). Ответ 12-5, Огрелсл/пь срсдвелогарифмический температурный напор для условий задачи !2-4, сели воздух и газ движутся по схеме яперскрсстпый тока и поток каждо/.о теплоносителя хорошо перемешивается. Срази пь результат с ответом к задаче !2-4. Отиет /т/вврекр = 184 С! 5/прот > б/перекр > 5/прям ° У к а з а н и е. Срсднелогарифмпческий температуриый напор при перекрестном токе теплоносителей где 81«р»» — среднелагарифыический температурный напор при ПРОтиаптОКЕ; Вм,р„р — ПОПРаВОЧНЫй КОЭффв»0»ЕНт, ОПРЕДЕЛЯЕМЫЙ ПО графику (см.
рис. П-3) в зависимости от величии Р и Еп /„,з — 1 ,.-. 'ЗДУ '." Р -. 81»ы 81' .з гж! — гап 51»м1 /2 =- — = 5/жз 1»за — » ж» "жз Рпс. !2-2. К задаче 12-6. Р : 3,5 1О' Па; б/л =- 78,9 'С; 6« = 1090 кг/ч; Р =- 7 !О' Па; б/л = 106 'С; 6, = 1130 кг/ч. 12-9. Определить площадь поверхности нагрева водяного эпо. немая.»ера, в котором теплоносителя движутся по иротпвоточиой схе. мс, сели »г»асс! ны следующие вслп ппи!: гсмпсргы ура газов па вхоле 1 ! ==420'С: расход газов 6!=-220 т,'ч; теплосл!кость газов гр! =1,045 лг/!лк/(кг 'С); температура воды иа входе 1„з — !05'С; расхо;! поды 6»=120 т/ч; количество псрсдзвасмой теплоты =-13,5 МВт; коэффициент зсплопсрсдзш! от газов к воде =-79 Вт/(м» 'С).
Ответ Е = !100 м». 218 12.6. В трубчатом пароводяном тсплообмениике сухой насыщенный водяной иар с давлением Р 3,5 10' 1!а конденсируется на внешней поверхности труб. Вода, движущаяся по ~рубан, нагревает. ся от /„,!=20'С ло 1,! =90'С. Опрсделвть средиелогзрпфмический температурный напор в этом тсг»лообмеинпке (рпс. 12-2). Ответ 51л —— 78,9 'С. 12.7. Определить расход пара в паровадяном теплообменнике, раггмотреипом в задаче 12-6, если расход воды составляет 6»= =- 8 т/ч, Считать, что псрсохлам<дсние конденсата отсутствует. Ответ 6» = 1090 кг/ч. 12-8.
Как измеяятся среднелогарифмический температурный напор п расход пара для условий задач 12-6 п 12-7, если давление пр. ра повысить до Р=7 !0' Пар Ответ 12-10. Определить плошадь поверхности нагрева водяного экономайзера, рассмотренного в задаче 12-9, если теплоноснтели движутся по прямоточиой схеме. Сравнить полученный результат с ответом к задаче 12-9. Ответ Е = 1930 мз' Епрот/Еприм = 0 57. 12-11. В противоточиый водо-надиной теплообменник, имеющий плошадь поверхности нагрева Е=-2 ьР, греющая вола поступает с температурой 1ж, =85'С; ее расход 6»=2000 кггч.
Расход нагрева- смой воды 6»= !500 кг/ч н сс температура на входе в тенлообмснник г,з -25' С. Определить количество передзвасмой теплоты и конечные тем. иературы теплоносителей, сели извес~но, что козффипиент теплоперсдачи от нагретой воды к холодной э=1400 ВтДм' 'С). Ответ 12 = 69,8 кВт; 1, =-55'С; 1 з — —. 65 "С. 12-12. Опрелслпть площадь поверхности нагрева н число секдий водо-водяного теплообменипка типа «труба в трубе» (рпс. 12.3). и Рпс. 12-3. К задаче 12.12. Греюпгая вода движется по внутренней стальной трубе (л«= =45 Втащи 'С)) дпалгвзром г/»/А =35!32 мм и имеет температуру на входе 1 ! 95'С. Расход греющей воды 6,=2!30 кг/ч.
Нагревасмая вода движется протиаотохом по кольиеваму каналу между трубзмв и нагревается от г,„з — -!5'С до 1жз — — 45'С. Внутренний диаметр висящей трубы Р=- !8 мм. Расход нагреваемой воды 6,-3200 кг/ч. Дэвиа одной сскппи теплообменника 1=1,9 м. Потерями теплоты чсрез внсппиою поверхность теплообмениика пренебречь. Ответ Е = 1,33 мз; л = 7. 219 решение Тесиасмкагть волы си 4,!О «Л>ь/(«г'С). Коли ссства передаваемой теплоты 3200 О = 02 с 2 с ! ю — !,2~ = - — 4,19 (45 — 15) = !11 кВт, Темирасурз греющей палы на выходе 111 3600 Г сс =' !асс =% — =.-50'С. 6> ср, 2!30 4,19 Нз>азнм среднеарифметические зпзчсиия тслсисрзтср те«лона.
ююе >си и зиа >с«ия физп ссскпх саайстн с>оды при зс>сх тс>сгсрагурах.' / .с = О 5 ' с асс + /ж ) "= 0 5 (95 + 50) = 72 5 С ржс -— -9?6 кг/ыз; тя„=- 0,403 !О " ьсх/сс г,, = 0,670 Вт>(м 'с'.); Рг — -- 2,47; !жт - . 0,5 С /„,„+ Гам > == 0,5 (15 + 15) =- 30 'С; рж, =: 996 кг/м, >ж, -= 0,805 10 "и'-',>с; Зжз =- 0,6!8 Втйм 'С); Ргаы — —. 5,42. Скаростсс дач>ьгши тюиисаспссз.й 46> 4.2130 ю, — , „, 0,755 м/с; ржс пс(1 3600 9?б'3 14 (3 2'!О ) '3600 402 4 3200 ща = р,,л 10 — с(,) 3600 996 3„14(4,82 — 3,52) 10 с.3600 1,06 м/е. Число Рейяольдса для патока гресащсй аады асс(с 0,755 3,2 10 йе>кс — — — ' — — ' ',. б 10 чжс 0,403 10 Режим течения греющей воды турбулеспиый.
н расчет числа Нуссельта и коэффнцисига теплаотдачн ведем иа фора?хе (5 7). Числа Нгссельта Ргсс/ Так как температура стоика нс>сзс>сетка, то а первом пвпйлижещш задаемся зиачесисч Гсс = 0 5 (/жс+ Гжс) = 0 5 (72 5+ 30) 5! 2 С. При тай тсчисрз гуре Рсы> 3..«тогда 2 47 ",'- )(пжх 0,021 (Г> 10>/" > (2,4?)а"з ( — > 168. 'х 3,5/ 220 Коэффициент тсплаотдачи от греющей води к стенке трубы )чк! 0,670 пч = Хи ! — 188 ' = 3940 Вт с'(ма'С), с! 3,2 10-8 Число Рейиольлса для патона нагреааемой аоды аз с(а 1 06'1 3'!О 3 Йе~~ -Я в †' ' = 1,7! А !94, чжа 0 805.!Π— в где эквивалентный диаметр для кочьцевога канала с"а = ТЗ с(э = — 48 — 35 = 13 мм.
Режим тесания нагреваемои иодьс турбулентныи, н расчет часла Нуссельта и коэффициснта теплоотдачн ведем по формуле (5!2) для тсплоотдачн при турбулентном течении и каналах кольцевого ссчсяия: Хи = 0,017)(е Рг . жа ' .ж2 ж2 (РГ сг ° э Приняв и первом приближении !чз !ас и, следовательно, РгсзжРгчс сжЗ 5, получим: о с /5,42 а.зз /48 >а.са Ми.
=0,017(1,71 10') а (5,42) ' — '-) — 95 Коэффпписнт тсплаатдачи от стенки трубы к нагреаасмой воде сх = Кц ж' = 95 ' =-4500 Вт/(мй 'С), л" жз 0,618 с!а 1,3 1О ! Коэффициент теплоперсдачи 1 й= 1 Вс 1 — + — +— ссс ) с саа ! 1970 Вт/(ма'С). 1 1,5.10 а 1 3940 43 4500 !жс /ж2 50 Так как в рассматриааемом случае ., — <1,5, то с г, !',, 35 достаточной точностью кожно вести расчет по среднеарифметической разности температур: й!а !ж! !жа 72 5 30 42,5'С.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
