значення=2,96); вибирається з таблиці в залежності від температури стінки трубки tw (у першому наближенні == 131,25оС, тоді значення=1,36).
Коефіцієнт тепловіддачі в трубах
== 1049,1,
де=0,654 вибирається з таблиці за температурі води;
=0,0144 м - внутрішній діаметр трубок.
Для визначення загальної довжини трубок в першому наближенні приймемо температуру стінки трубки - 5=131,25-5=126,25оС (за рахунок оребрення), тоді з формули для теплового потоку через загальну площу всередині трубок у вигляді отримаємо вираз для площі всередині трубок
== 23,66м2,
де=126,25оС.
Загальна довжина трубок внутрішнім діаметром=0,0146 м
== 523 м.
По витраті води та її швидкості визначимо число трубок на вхід води (площа перерізу однієї трубки)
== 268,1 (прийнято 270 трубок).
Довжина зігнутої трубки від входу до виходу на=2 (- число ходів)
== 1,94 м.
Висота теплообмінника при 2 ходах трубок (= 2)
== 0,97 м.
Кількість трубок в 1 ряду фронту за кількості рядів по ходу газу m (у першому наближенні прийнято m=6)
== 45.
Ширина теплообмінника по фронту
,=45 · 0,02516=1,1 м2.
Площа фронту
,=0,97 · 1,1=1,067 м2.
Площа прохідних осередків у фронті
,=1,067 · 0,329=0,351 м2.
Швидкість в осередках у вузькому перерізі міжтрубному простору
== 19,1 м/с,
де щільність газу при цій температурі? =pсреднее/RTсреднее== 0,5 (+)/(287 · (202,5 ??+ 273))=0,785 кг/м3.
Коефіцієнт тепловіддачі в осередках ([1], с.137)
=
==
=114,3,
де для газу
== 0,04.
Prг=0,7; г== 34 · 10-6 м2/с.
Перевірка за формулою для течії в щілини
Число Рейнольдса в щілини
== 1127,3,
де залежність динамічної в'язкості від температури
? =20,92 · 10-6 (1 + 0,00135 · t).
При середній температурі газу 202,5 ??оС
? =20,92 · 10-6 (1 + 0,00135 · 202,5)=2,66 · 10-5 Па · с
( lt; 2300, отже, протягом ламинарное).
Середнє число Нуссельта при ламінарному плині в каналі визначиться за формулою ([2], c. 80)
=
== 3,6
Коефіцієнт тепловіддачі
== 72.
Перевірка за формулою обтікання пучка трубок в щілини
Число Рейнольдса по діаметру трубок в щілини
=8342,2
Для шахового пучка труб при ReD gt; 1000 число Нуссельта визначається за формулою ([2] c. 101)
=0,35 · 8342,20,6=79
Коефіцієнт тепловіддачі
== 213,5.
Приймається значення коефіцієнта тепловіддачі з боку газу як середньоарифметичне від і
=0,5 · (+)=0,5 · (114,3 + 213,5)=163,9.
Коефіцієнт оребрення трубок
=
== 18,1
теплообмінник оребрение гідросопротівленіе
4. Розрахунок ефективності ребра
Параметр ребра
== 286,3,
де u - периметр перетину ребра; f - площа перерізу ребра (рис. 5).
Рис. 5
Для тонкого пластинчастого ребра шириною l і товщиною? периметр дорівнює u=2 (l +?), а площа f=l ·?. Так як l gt; gt;?, То величиною? можемо знехтувати, тоді під коренем
.
Визначається добуток параметра на висоту ребра (де висота ребра обчислена раніше по і)
=286,3 · 0,0056=1,6.
Ставлення зовнішнього радіуса круглого ребра до його внутрішнього (прямокутник зі сторонами і, усередині якого коло з зовнішнім діаметром трубки, замінений еквівалентним кільцем із зовнішнім діаметром + 2 ·) визначиться як (рис. 6)
=
Рис. 6
За твором параметрів ребра ()=1,6 і відношенню=1,76 з графіків [3] (рис. 7) визначається ефективність ребра? 0,5
Рис. 7. Графіки залежності ефективності круглого ребра від зовнішнього та внутрішнього його радіусів
Ефективний коефіцієнт тепловіддачі в міжтрубномупросторі [4]
=163,9 · 18,1 · 0,5=1483,3.
При оребренням з стали Я1Т коефіцієнт теплопровідності, тоді коефіцієнт теплопередачі (у нехтуванні кривизною тонкостінної трубки) визначиться за формулою [4]
=610.
Передане кількість теплоти через теплообмінник зі сталевим оребренням в першому наближенні
=610 · 107,7 · 23,66=1554391Вт,
що дещо не відповідає потребному Q=1644704 Вт
При такому осредненная температура трубок буде дорівнює
...
