Сравнение поверхностей теплообмена по энергетическим характеристикам
Необходимо выбрать оптимальную поверхность теплообмена из гладких труб (
Рисунок 2. Труба с кольцевыми выступами и гладкая труба Расчет теплообменника с гладкими трубами. Принимаем скорость нагреваемого теплоносителя Необходимое сечение канала
где G2 – расход греющего теплоносителя, кг/с;
Тогда необходимое сечение канала будет:
где G2=121,5 кг/с;
Определяем приблизительное число труб в одном ходу:
где
Найдем общее число трубок:
где
Т.к. аппарат водоводяной то выбираем компоновку по концентрическим окружностям. Точное число трубок определяем исходя из табл. 23.1 [6] Окончательное число труб принимаем:
где
Определяем приблизительный внутренний диаметр обечайки:
где S шаг разбивки труб в трубной решетке, т. к. трубы крепятся в решетке развальцовкой то
Конечно диаметр принимаем по табл. 15.1 [6] Dвн=650 мм. Далее уточняем скорость нагреваемого теплоносителя:
где
Определяем площадь межтрубного сечения для греющего теплоносителя:
где
Определяем скорость греющего теплоносителя в межтрубном пространстве:
Определяем смоченный периметр по греющему теплоносителю:
Определяем эквивалентный диаметр по греющему теплоносителя:
В результате перерасчета задаемся другой температурой стенки Определим число Рейнольдса для нагреваемого теплоносителя:
Определим число Рейнольдса для греющего теплоносителя:
Определим числа Нуссельта для греющего и нагреваемого теплоносителей по формуле Михеева, так как режим течения турбулентный
где
Определим коэффициент теплоотдачи для греющего теплоносителя:
Определим коэффициент теплоотдачи для нагреваемого теплоносителя:
Проверяем температуру стенки:
Полученная температура незначительно отличается от предварительно принятой. Определим коэффициент теплопередачи:
где
Определим расчетную поверхность теплообмена аппарата;
Определим активную длину трубок:
где
Определим конструктивность аппарата:
Принимаем скорость нагреваемого теплоносителя Необходимое сечение канала
где G2 – расход греющего теплоносителя, кг/с;
Тогда необходимое сечение канала будет:
где G2=121,5 кг/с;
Определяем приблизительное число труб в одном ходу:
где
Найдем общее число трубок:
где
Т.к. аппарат водоводяной то выбираем компоновку по концентрическим окружностям. Точное число трубок определяем исходя из табл. 23.1 [6] Окончательное число труб принимаем:
где
Определяем приблизительный внутренний диаметр обечайки:
где S шаг разбивки труб в трубной решетке, т. к. трубы крепятся в решетке развальцовкой то
Конечно диаметр принимаем по табл. 15.1 [6] Dвн=900 мм. Далее уточняем скорость нагреваемого теплоносителя:
где
Определяем площадь межтрубного сечения для греющего теплоносителя:
где
Определяем скорость греющего теплоносителя в межтрубном пространстве:
Определяем смоченный периметр по греющему теплоносителю:
Определяем эквивалентный диаметр по греющему теплоносителя:
Определим число Рейнольдса для нагреваемого теплоносителя:
Определим число Рейнольдса для греющего теплоносителя:
Определим числа Нуссельта для греющего и нагреваемого теплоносителей по формуле Михеева, так как режим течения турбулентный
где
Определим коэффициент теплоотдачи для греющего теплоносителя:
Определим коэффициент теплоотдачи для нагреваемого теплоносителя:
Проверяем температуру стенки:
Полученная температура незначительно отличается от предварительно принятой. Определим коэффициент теплопередачи:
где
Определим расчетную поверхность теплообмена аппарата;
Определим активную длину трубок:
где
Определим конструктивность аппарата:
Гидравлический расчет для гладких труб. Для скорости нагреваемого теплоносителя Определим полную длину трубок:
где
При турбулентном режиме движения воды
Определим потери давления на трение по трубному пространству:
где
Определим потери давления на местные сопротивления в аппарате по трубному пространству:
где xвх – коэффициент местного сопротивления при входе потока в камеру, принимаем xвх=1,5; xвых – коэффициент местного сопротивления при выходе потока из камеры, принимаем xвых=1,5; xп – коэффициент местного сопротивления при повороте потока на 180°, принимаем xп=2,5; xвх.тр – коэффициент местного сопротивления при входе потока в трубки, принимаем xвх=0,5; xвых.тр – коэффициент местного сопротивления при выходе потока из трубок, принимаем xвых=1,0;
Определим потерю давления по трубному пространству:
Определим мощность, потребляемую насосом для перемещения воды по трубному пространству:
При турбулентном режиме движения воды
Определим потери давления на трение по межтрубному пространству:
где
Определим потери давления на местные сопротивления в аппарате по межтрубному пространству:
где
Определим потерю давления по межтрубному пространству:
Определим мощность, потребляемую насосом для перемещения конденсата по межтрубному пространству:
Для скорости нагреваемого теплоносителя Определим полную длину трубок:
где
При турбулентном режиме движения воды
Определим потери давления на трение по трубному пространству:
где
Определим потери давления на местные сопротивления в аппарате по трубному пространству:
где xвх – коэффициент местного сопротивления при входе потока в камеру, принимаем xвх=1,5; xвых – коэффициент местного сопротивления при выходе потока из камеры, принимаем xвых=1,5; xп – коэффициент местного сопротивления при повороте потока на 180°, принимаем xп=2,5; xвх.тр – коэффициент местного сопротивления при входе потока в трубки, принимаем xвх=0,5; xвых.тр – коэффициент местного сопротивления при выходе потока из трубок, принимаем xвых=1,0;
Определим потерю давления по трубному пространству:
Определим мощность, потребляемую насосом для перемещения воды по трубному пространству:
При турбулентном режиме движения воды
Определим потери давления на трение по межтрубному пространству:
где
Определим потери давления на местные сопротивления в аппарате по межтрубному пространству:
где
Определим потерю давления по межтрубному пространству:
Определим мощность, потребляемую насосом для перемещения конденсата по межтрубному пространству:
Расчет теплообменника с кольцевыми выступами. Принимаем скорость нагреваемого теплоносителя Для определения среднего коэффициента теплоотдачи (для капельных жидкостей) при d/D=0,935 и t/D=0,5 используется уравнение подобия для критерия Нуссельта следующего вида (формула 6.33 [2]):
где В результате перерасчета задаемся другой температурой стенки Определим число Нуссельта для нагреваемого теплоносителя:
Определим число Нуссельта для греющего теплоносителя по формуле Михеева, так как режим течения турбулентный
Определим коэффициент теплоотдачи для греющего теплоносителя:
Определим коэффициент теплоотдачи для нагреваемого теплоносителя:
Проверяем температуру стенки:
Полученная температура незначительно отличается от предварительно принятой. Определим коэффициент теплопередачи:
где
Определим расчетную поверхность теплообмена аппарата;
Определим активную длину трубок:
где
Определим конструктивность аппарата:
Принимаем скорость нагреваемого теплоносителя Определим число Нуссельта для нагреваемого теплоносителя:
Определим число Нуссельта для греющего теплоносителя по формуле Михеева, так как режим течения турбулентный
Определим коэффициент теплоотдачи для греющего теплоносителя:
Определим коэффициент теплоотдачи для нагреваемого теплоносителя:
Проверяем температуру стенки:
Полученная температура незначительно отличается от предварительно принятой. Определим коэффициент теплопередачи:
где
Определим расчетную поверхность теплообмена аппарата;
Определим активную длину трубок:
где
Определим конструктивность аппарата:
Гидравлический расчет для кольцевых выступов. Для скорости нагреваемого теплоносителя Определим полную длину трубок:
где
Коэффициент трения вычисляем по формуле 6.35 [2]:
где
Определим потери давления на трение по трубному пространству:
где
Определим потери давления на местные сопротивления в аппарате по трубному пространству:
где xвх – коэффициент местного сопротивления при входе потока в камеру, принимаем xвх=1,5; xвых – коэффициент местного сопротивления при выходе потока из камеры, принимаем xвых=1,5; xп – коэффициент местного сопротивления при повороте потока на 180°, принимаем xп=2,5; xвх.тр – коэффициент местного сопротивления при входе потока в трубки, принимаем xвх=0,5; xвых.тр – коэффициент местного сопротивления при выходе потока из трубок, принимаем xвых=1,0;
Определим потерю давления по трубному пространству:
Определим мощность, потребляемую насосом для перемещения воды по трубному пространству:
При турбулентном режиме движения воды
Определим потери давления на трение по межтрубному пространству:
где
Определим потери давления на местные сопротивления в аппарате по межтрубному пространству:
где
Определим потерю давления по межтрубному пространству:
Определим мощность, потребляемую насосом для перемещения конденсата по межтрубному пространству:
Для скорости нагреваемого теплоносителя Определим полную длину трубок:
где
Коэффициент трения вычисляем по формуле 6.35 [2]:
где Определим потери давления на трение по трубному пространству:
где
Определим потери давления на местные сопротивления в аппарате по трубному пространству:
где xвх – коэффициент местного сопротивления при входе потока в камеру, принимаем xвх=1,5; xвых – коэффициент местного сопротивления при выходе потока из камеры, принимаем xвых=1,5; xп – коэффициент местного сопротивления при повороте потока на 180°, принимаем xп=2,5; xвх.тр – коэффициент местного сопротивления при входе потока в трубки, принимаем xвх=0,5; xвых.тр – коэффициент местного сопротивления при выходе потока из трубок, принимаем xвых=1,0;
Определим потерю давления по трубному пространству:
Определим мощность, потребляемую насосом для перемещения воды по трубному пространству:
При турбулентном режиме движения воды
Определим потери давления на трение по межтрубному пространству:
где
Определим потери давления на местные сопротивления в аппарате по межтрубному пространству:
где
Популярное: Как распознать напряжение: Говоря о мышечном напряжении, мы в первую очередь имеем в виду мускулы, прикрепленные к костям ... ![]() ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (212)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |