Rе == 6486,5
2.3 Визначення критерію Нуссельта
Критерій Нуссельта дозволяє визначити коефіцієнт тепловіддачі нагрівачів залежно від розташування ТЕНів в пучку. У нашому випадку розташування коридорне (малюнок 2). br/>В
Малюнок 2 - Схема розташування нагрівачів у пучках
Формули для обчислення критерію Нуссельта мають наступний вигляд:
для коридорних пучків труб:
при Rе
при Rе> Nu = 0,149 Rе. (13)
де NИ - критерій Нуссельта; е - критерій Рейнольдса.
Для шахового розташування ТЕНів за Rе = 6486,5> 1? 103, обчислюємо Nu за формулою (13):
Nu = 0,149 6486,50,65 = 44,77.
2.4 Визначення коефіцієнта конвективного теплообміну
Знаючи критерій Нуссельта, визначимо коефіцієнт конвективного теплообміну за формулою
(14)
де NИ - критерій Нуссельта;
= 0,027 Вт/м? В° С - коефіцієнт теплопровідності повітря.
В
3. Визначення температури повітряного потоку
Температуру повітряного потоку визначаємо за виразом:
(15)
де = -2,8 В° С - середня температура повітря за опалювальний період;
= 50 В° С - температура повітря на виході калорифера.
В
3.1 Розрахунок площі теплоотдающей поверхні всіх ТЕНів
Площа F теплоотдающей поверхні всіх ТЕНів:
, (16)
де - повний тепловий потік, переданий від нагрівача повітрю, рівний потужності калорифера, Вт;
к - коефіцієнт конвективного теплообміну, обчислений за формулою (14), Вт/(м3 Г— 0С);
- відповідно температура теплоотдающей поверхні нагрівача і повітряного середовища, С.
Температура теплоотдающей поверхні нагрівача приймаємо рівною 380 В° С, і за формулою (16) обчислюємо
В
.2 Вибір марки та кількості ТЕНів
Згідно [4] при нагріванні повітря в калорифері допустима поверхнева потужність становить 4,5 Г· 5,5 Вт/см2. За [6, додатком 7] вибираємо нагрівальний елемент № 8 марки ЕТ-160, який має такі технічні дані:
номінальна потужність Р = 2,0 кВт;
номінальну напругу Uн = 220В;
номінальний струм Iн = 9.09А;
розгорнута довжина = 1600 мм;
активна довжина l = 1440мм;
питома поверхнева потужність РЛ = 3.69Вт/см2;
діаметр D = 12мм.
Площа теплоотдающей поверхні даного Тена
В
Виходячи з необхідної площі Рн теплоотдающей поверхні всіх нагрівальних елементів, визначаємо розрахункове число ТЕНів:
(17)
дотримуючись правило: ZT, = 3n, (18)
де - вибране число ТЕНів; - позитивне ціле число, при цьому n <8.
Отже, кількість ТЕНів в одному калорифері повинно бути не більше двадцяти чотирьох.
