Задача 1. Визначити поверхню нагріву і число секцій теплообмінника типу “труба в трубі” для нагрівання води в кількості W

Визначити поверхню нагріву і число секцій теплообмінника типу “труба в трубі” для нагрівання води в кількості W, від t_в1 до t_в2 ⁰ С гарячим конденсатом, що рухається в міжтрубному просторі. Температура конденсату початкова t_к1, кінцева t_к2 ^оС. Внутрішня труба діаметром d = 40 х 2 мм з нержавіючої сталі, а зовнішня діаметром D = 80 х 3мм - із Ст. 3. Довжина одного елементу l – 3 м. Рух середовищ в теплообміннику – протитечія. Коефіцієнт використання поверхні теплообмінника .

Номер варіанту
Дані
Кількість води W, кг/с		2,5		2,5		1,5	1,0	2,0	3,0	4,0
Початкова температура води, tв1, оС
Кінцева температура води, tв2, оС
Початкова температура конденсату, tк1, оС
Кінцева температура конденсату, tк2, оС
Коефіцієнт використання теплообмінника .	0,65	0,70	0,75	0,80	0,85	0,65	0,75	0,80	0,85	0,70

Орієнтований шлях розв’язку.

1. Для середньої температури води, що підігрівається, знаходимо з таблиць додатку с_в, , , , Pr_в, . ( = )

2. Визначаємо теплове навантаження на теплообмінник Q, (Вт)

(у даному випадку G =W).

3. Для середньої температури конденсату знаходимо з таблиць додатку с_к, , , , Pr_к, . ( = )

4. Визначаємо розхід конденсату G_к (кг/с) з рівняння теплового балансу

5. Знаходимо швидкість w руху середовищ:

а) швидкість води:

;

б) при перерізі міжтрубного простору

;

в) швидкість конденсату:

.

6. Знаходимо режими руху рідин по числу Рейнольдса (Rе_в води та Rе_к конденсату). При розрахунках режиму руху конденсату беремо еквівалентний діаметр:

d_е = D_в - d_з.

7. В залежності від режимів руху рідин визначаємо коефіцієнти тепловіддачі :

а) від конденсату :

= Nu / d_е

б) до води :

= Nu / d_в

8. Визначаємо коефіцієнт теплопередачі К, врахувавши, що коефіцієнт теплопровідності = 16 Вт/м К.

9. Знаходимо середню різницю температур в теплообміннику як середньоарифметичну (), або середньологарифмічну ().

t_к1 Конденсат t_к2

t_в2 Вода t_в1

 

10. Знаходимо необхідну поверхню теплообміну F, (м) з основного рівняння теплопередачі.

11. Знаходимо число секцій в теплообміннику n.

Додаток

Фізичні властивості води на лінії насичення

t, oC	, кг/м3	c, кДж/(кг )	, Вт/(м )	, м2/с	Pr
	999,8	4,237	0,551	1,790	13,7
	999,7	4,224	0,563	1,540	11,3
	999,6	4,212	0,575	1,300	9,56
	998,9	4,208	0,586	1,100	8,15
	998,2	4,204	0,599	1,000	7,06
	996,9	4,204	0,608	0,910	6,20
	995,6	4,199	0,618	0,805	5,50
	993,9	4,199	0,626	0,720	4,85
	992,2	4,199	0,634	0,659	4,30
	990,1	4,199	0,641	0,615	3,90
	988,0	4,199	0,648	0,556	3,56
	985,6	4,199	0,654	0,515	3,25
	983,2	4,204	0,659	0,479	3,00
	980,5	4,208	0,664	0,445	2,75
	977,7	4,212	0,668	0,415	2,56
	974,8	4,212	0,671	0,385	2,35
	971,8	4,216	0,674	0,366	2,33
	968,5	4,220	0,678	0,347	2,10
	965,3	4,224	0,680	0,326	1,95
	961,8	4,224	0,682	0,310	1,85
	958,3	4,229	0,683	0,295	1,75
	951,0	4,237	0,685	0,268	1,58
	943,1	4,250	0,686	0,244	1,43
	934,8	4,271	0,686	0,226	1,32
	926,1	4,291	0,686	0,212	1,23

 

Контрольні запитання.

1. Як визначається витрата пари при нагріванні відкритим та глухим методами?

2. В чому полягає суть процесів пастеризації та стерилізації?

3. Як визначається корисна різниця температур?

4. Записати та пояснити основне рівняння теплопередачі?

 

⇐ Предыдущая10111213141516171819Следующая ⇒

Date: 2015-07-27; view: 493; Нарушение авторских прав

Понравилась страница? Лайкни для друзей: