- •Оглавление
- •2. Цель курсовой работы
- •3. Требования к содержанию и оформлению пояснительной записки
- •4. Исходные данные к курсовым работам
- •Волжский государственный инженерно-педагогический университет Автомобильный институт
- •Волжский государственный инженерно-педагогический университет Автомобильный институт
- •Волжский государственный инженерно-педагогический университет Автомобильный институт
- •Волжский государственный инженерно-педагогический университет Автомобильный институт
- •5. Основы инженерных тепловых и компоновочных расчётов теплообменных аппаратов
- •6. Заключение
- •7. Приложения
- •7.1. Примеры тепловых и компоновочных расчётов теплообменных аппаратов
- •7.1.1. Курсовая работа №1
- •3.Исходя из заданной скорости движения воды в трубках, определим количество трубок в одном ходе и в целом в теплообменнике.
- •6.1. Среднелогарифмический температурный напор от конденсата к нагреваемой воде
- •6.2.Cредняя температура воды
- •3. Средняя температура стенки
- •6.4.Режим течения пленки конденсата определяется по приведенной (к вертикальной) длине трубки [1].
- •8. Рассчитываем коэффициент теплопередачи от пара к воде, как при теплопередаче через плоскую стенку (т.К. Толщина стенки трубки мала по сравнению с её радиусом ).
- •9. Уточненное значение температуры стенок трубок
- •10. Определяем необходимую поверхность теплообмена.
- •7.1.2. Курсовая работа №2
- •1.1. Массовый и объёмный расходы воды в трубках
- •3. Скорость воды:
- •4. Средние температуры воды:
- •5. Определение режимов течения воды в трубках и в межтрубном пространстве .
- •6. Определение коэффициентов теплоотдачи при течении воды в трубках и в межтрубном пространстве.
- •10.Необходимая длина трубок по ходу движения греющей воды
- •7.1.3. Курсовая работа №3 Тепловой расчёт кожухотрубчатого теплообменника
- •2.2. Расчет коэффициента теплоотдачи от бензола к трубкам.
- •3.1. Коэффициент теплоотдачи конденсирующегося бензола.
- •7.1.4. Курсовая работа №4 Тепловой и компоновочный расчёты спирального теплообменника
- •2.2. Определим коэффициент теплопередачи.
- •2.2.1. Гидравлический диаметр каналов для движения воды и бензола
- •3.1. Геометрический и компоновочный расчет матрицы спирального теплообменника.
- •3.1.2. Определим количество витков внутренней спирали - n1
- •7.2. Справочные материалы
- •Расчётные характеристики горизонтальных пароводяных подогревателей конструкции я.С Лаздана [Рис. 1]
- •Международная система единиц (си)
- •Соотношения между единицами измерения системы мкгсс и международной системы единиц (си)
- •8. Список рекомендуемой литературы
6. Заключение
Приведенные выше зависимости, понятия и определения достаточны для проведения как проектных тепловых и компоновочных расчётов рекуператоров, так и для проверочных расчётов, в которых по типу теплопередающей поверхности, величине её площади и по параметрам теплоносителей на входе в теплообменник определяют температуры теплоносителей на выходе.
Однако, практические расчёты зачастую изобилуют необходимостью использования разнообразных приёмов для рационального проведения расчётов. Например, в случаях проведения расчётов методом последовательных приближений. Поэтому в приложении к методическому пособию приведены примеры тепловых и компоновочных расчётов четырёх разных типов рекуператоров. Эти рекуператоры отличаются своими конструкциями и процессами теплоотдачи – в одних теплоносители изменяют своё агрегатное состояние, а в других – не изменяют. Такой подход обеспечивает более широкое знакомство студентов и с конструкцией теплообменных аппаратов и с тепловыми процессами, протекающими в рекуператорах.
7. Приложения
7.1. Примеры тепловых и компоновочных расчётов теплообменных аппаратов
7.1.1. Курсовая работа №1
Произвести тепловой расчет пароводяного подогревателя горизонтального типа.
Производительность подогревателя Q = 1,1636МВт = 106ккал/час.
Температура нагреваемой воды на входе в подогреватель t21 = 700C, а на выходе –t211 = 950С.
Абсолютное давление сухого насыщенного пара Р = 4ат; температура конденсата на выходе равна температуре насыщения (tн); число ходов теплообменника по нагреваемой воде z = 2; поверхность нагрева – латунные трубы (коэффициент теплопроводности λ ≈ 105Вт/мК ≈ 90ккал/м*час*К) диаметром dвн./dн = 14/16мм. Загрязнение поверхности учесть дополнительным тепловым сопротивлением δ3/λ3 = 0,00015м2*час*К/ккал ≈ 0,00013м2К/Вт
На основе расчетов выбрать аппарат, выпускаемый серийно.
Расчет пароводяного подогревателя
Конструкция теплообменника приведена на рис.1 (см. Приложение).
1. Определяем температуру конденсации пара - температуру насыщения (Таблица №1, Приложение).
Перевод давления пара из р=4ат в единицы давления в Паcкалях (1Па = 1Н/м2).
1ат=1кг/cм2=9,81Н/см2=9,81*104Н/м2=0,981*105Па
105Па=1/0,981ат = 1,0194ат.
Из таблицы №1.
При P = 4*105Па = 4,0775ат температура насыщения водяного пара равна tн=143,620С, а при Р = 3*105Па = 3,0558ат - tн=133,5400С
Интерполируем значения температур насыщения водяного пара и получаем: при Р=4ат температура насыщения водяного пара равна tн=142,90С
2. Определяем массовый расход воды из зависимости
Q=cpG(t211-t21),
где:
cp - удельная теплоёмкость воды;
G - массовый расход нагреваемой воды;
t21 и t211= температура нагреваемой воды на входе и выходе из теплообменника (задана в условии).
Примем удельную теплоёмкость воды равной ср=1ккал/кг*К = 4,187кДж/кг*К.
Тогда,
G=1,1636*106/(4,187*(95-70)*103)= 11,116кг/c=40018кг/час ≈ 40000кг/час.
Объёмный расход воды
V=G/ρ= 40000/1000=40м3/час.
В этой зависимости ρ = 1000кг/м3 плотность воды.