Розрахунок теплообмінного апарату
Варіант - 19
Дано: = 0,80 кг/с = 1,1 кг/с = 47 * 10-3 м/d1 = 40/37 * 10-3 МЖ1 = 368 В° К
ТЖ2 = 290 В° К
ТЖ2 = 320 В° К
СPM1 = CPM2 = 4190 Дж/(кг В° К)
? з = 50 Вт/(мк)
Потрібно визначити:
. Визначити кількість тепла Q (Вт), одержуване водою, що нагрівається;
. Знайти теплопередачі для апарату К [Вт/(мк)];
. Визначити середній температурний напір? tср (К, В° С) і намалювати графіки зміни температур теплоносіїв уздовж поверхні нагрівання для прямотока і протитоку;
. Визначити поверхню нагріву F (м2) для прямотока і протитоку;
. Визначити (перевірити) температури стінки ТС1 і ТС2 (К, В° С)
Рішення:
Визначити кількість тепла Q (Вт), одержуване водою, що нагрівається:
В
Температура (К, В° С) гріючої води біля виходу з апарату:
В
Знаходимо середні арифметичні температур теплоносіїв та значення фізичних властивостей води при цих температурах:
Фізичні властивості теплоносіїв - гріючої води - при середній температурі:
В
З додатку 2:? ж1 = 983,1 кг/м3;? ж1 = 0,478 * 10-6 м2/с;
? ж1 = 0,659 Вт/(мк); P2Ж1 = 2,98
Фізичні властивості води, що нагрівається при середній температурі:
В
З додатку 2:? ж2 = 995,7 кг/м3;? ж2 = 0,805 * 10-6 м2/с;
? ж2 = 0,618 Вт/(мк); P2Ж2 = 5,42
Швидкість руху (м/с) теплоносіїв:
гріючої води:
В
нагріває води:
В
Визначення режиму гріючої води:
В
Якщо Re> 104, то режим течії гріючої води турбулентний, розрахунок числа Нуссельта і середній коефіцієнт тепловіддачі:
В В
Середній коефіцієнт тепловіддачі d1 [Вт/(м2 * К)] від гріючої води до стінки труби:
В
теплоносій вода нагрів прямоток
Число Рейнольдса для потоку води, що нагрівається
В В
Прийнявши в першому наближенні ТС2 = ТС1 і отже, Рrc2 = Prc1 = ..., отримаємо:
В
Середній коефіцієнт тепловіддачі d2 [Вт/(м2 * К)], від стінки труби до нагрівається воді:
В
Знайти теплопередачі для апарату К [Вт/(мк)]:
Середній коефіцієнт тепловіддачі d2 [Вт/(м2 * К)], для апарату (для циліндричної стінки):
В
Визначити середній температурний напір ? tср (К, В° С) і намалювати графіки зміни температур теплоносіїв уздовж поверхні нагрівання для прямотока і протитоку:
В
Для прямотока:
В В
Для протитоку:
В В
Щільність теплового потоку на 1м труби (Вт/м) при прямоток і противотоке:
В
Довжина труби теплообмінника при прямоток і противотоке (м):
В
Визначити поверхню нагріву F (м2) для прямотока і протитоку:
В
Визначити (перевірити) температури стінки ТС1 і ТС2 (К, В° С)
В
Помилка у виборі температури поверхні стінки труби
В
В
В
