Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
аппаратов⇐ ПредыдущаяСтр 35 из 35 В зависимости от постановки задачи тепловой расчет теплообменных аппаратов может быть конструктивным (расчеты первого рода) или поверочными (расчеты второго рода). При конструкторском тепловом расчете известны: скорость, плотность и температура теплоносителей на входе и на выходе из теплообменного аппарата, а также расходы теплоносителей. Определяют тепловую мощность и площади поверхности теплообменного аппарата, с дальнейшим конструированием нового или выбором стандартного аппарата. Поверочный тепловой расчет выполняется в том случае, когда поверхность теплообмена и размеры теплообменного аппарата известны, а необходимо определить мощность теплообменного аппарата и температуры теплоносителей на выходе из теплообменника. При этом задаются температуры теплоносителей на входе в теплообменник и расходы теплоносителей. В основу теплового расчета рекуперативных ТА положены: уравнение теплового баланса
(238)
и обобщенное уравнение теплопередачи при переменных температурах
, (239)
где η – коэффициент, учитывающий тепловые потери в окружающую среду, η = 0,95 – 0,98; Уравнения (238), (239) справедливы для всех типов рекуперативных ТА любого назначения [конвективные ТА (нагреватели, холодильники), испарители, конденсаторы и кристаллизаторы], но при этом тепловые потоки () определяются для каждого из указанных типов рекуперативных ТА по различным расчетным соотношениям (табл. 1) [2, 4, 7, 8]. Коэффициент теплопередачи от горячего к холодному теплоносителю в рекуперативных ТА определяется по соотношению [2, 3]
, (3)
где – коэффициенты теплоотдачи от горячего теплоносителя к стенке и от стенки к холодному теплоносителю, ; , – термические сопротивления загрязнений поверхности теплообменных труб со стороны горячего и холодного теплоносителей, ; – термическое сопротивление стенки теплообменной трубы, . На первом этапе конструктивного теплового расчета ТА коэффициенты теплоотдачи от горячего теплоносителя к стенке и от стенки к холодному теплоносителю () выбираются из справочных таблиц, а затем рассчитываются по критериальным уравнениям [2-5]. Значения термических сопротивлений загрязнений и стенки теплообменной трубы находятся по справочной литературе [3, 4, 7, 8]. Конструируемый или выбираемый стандартный теплообменный аппарат способен обеспечить заданные температурные режимы теплоносителей, если его индекс противоточности при заданных температурных режимах и водяных эквивалентах теплоносителей больше или равен минимальному индексу противоточности pmin
. (5)
Минимальный индекс противоточности ТА определяется только температуратурными режимами теплоносителей и находится по соотношению [1, 5]
, (6)
где – температура горячего теплоносителя на входе и выходе ТА; – температура холодного теплоносителя на входе и выходе ТА.
Таблица 1 Расчетные соотношения по определению тепловых потоков, переданных горячим
Продолжение табл. 1
Продолжение табл. 1
Продолжение табл. 1
Продолжение табл. 1
Действительная средняя разность температур между теплоносителями для рекуперативных ТА всех типов определяется по соотношению
, (7)
где eD t – коэффициент, учитывающий различие между действительной средней разностью температур (Q m) и средней логарифмической разностью температур между теплоносителями при противоточной схеме движения теплоносителей (Q mL). Cредняя логарифмическая разностью температур между теплоносителями для противоточной схемы их движения рассчитывается по уравнению Грасгофа [2, 5]
, (8)
В одноходовых теплообменных аппаратах может осуществляться либо прямоточная, либо противоточная схема движения теплоносителей. Для прямоточной схемы индекс противоточности равен p = 0, а при противотоке – p = 1. Для более сложных схем определение индекса противоточности p выбранного теплообменного аппарата начинается с расчета характеристик, от которых, наряду со схемой движения теплоносителя, зависит значение индекса [2, 8, 9]
, . (9) По значениям этих характеристик с учетом схемы движения теплоносителей (число ходов по трубному и межтрубному пространству) из графиков определяется коэффициент eD t (рис. 3, 4, 5) [2, 3, 8, 9]. После определения действительной средней разности температур между теплоносителями характеристическая разность температур DT находится с использованием метода последовательного приближения из следующего соотношения:
, (10)
где Q ma – средняя арифметическая разность температур между теплоносителями в теплообменном аппарате,
. (11)
Рис. 26. Зависимость εΔ t от характеристик R и PS для двухходовых (по трубному пространству) кожухотрубных теплообменных аппаратов
Рис. 27. Зависимость εΔ t от характеристик R и PS для четырехходовых (по трубному пространству) кожухотрубных теплообменных аппаратов
Рис. 28. Зависимость εΔ t от характеристик R и PS для шестиходовых (по трубному пространству) кожухотрубных теплообменных аппаратов
Значение индекса противоточности для сконструированного или выбранной стандартного теплообменного аппарата при заданных температурных режимах и водяных эквивалентах теплоносителей определяется по уравнению Н.И. Белоконя для характеристической разности температур [1, 3]
. (12)
Действительная тепловая мощность сконструированного или выбранного стандартного теплообменного аппарата рассчитывается по формуле Н.И. Белоконя [1, 5]
, (13)
где Wm – приведенный водяной эквивалент теплоносителей,
; (14)
FТА – площадь поверхности теплообмена теплообменного аппарата. Действительные характеристики теплоносителей на выходе из теплообменного аппарата () определяются из уравнения теплового баланса (1) (табл. 1).
ЛИТЕРАТУРА
1. Белоконь Н.И. Теплопередача при переменных температурах / Труды Московского нефтяного института, № 2. – М.: Гостоптехиздат, 1940. 2. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел А.С. Теплопередача. – М.: Энергия, 1981. – 417 с. 3. Калинин А.Ф. Расчет и выбор конструкции кожухотрубного теплообменного аппарата: Методические указания по курсовому проектированию / 2-е издание, переработанное и дополненное. – М.:РГУ нефти 4. Калинин А.Ф., Головачев В.Л. Расчет и выбор конструкции кожухотрубного конденсатора. – М.:ГАНГ, 1996. – 73 с. 5. Поршаков Б.П., Бикчентай Р.Н., Романов Б.А. Термодинамика и теплопередача (в технологических процессах нефтяной и газовой промышленности). – М.: Недра, 1987. – 349 с. 6. Процессы и аппараты нефтегазопереработки и нефтехимии: Учебник для вузов, - 3-е изд., перераб. и доп. / А.И. Скобло, Ю.К. Молоканов, А.И. Владимиров, В.А. Щелкунов – М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2000. – 677 с. 7. Романенко П.Н, Обливин А.Н., Семенов Ю.П. Теплопередача. –М.: Лесная промышленность, 1969. -432 с. 8. Справочник по теплообменникам: в 2 томах. Том 1/С74. Перевод с англ. Под ред. Б.С. Петухова, В.К. Шикова. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 560 с. 9. Справочник по теплообменникам: в 2 томах. Том 2/С74. Перевод с англ. Под ред. О.Г. Мартыненко и др. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 352 с.
|