Расчет кожухотрубчатого теплообменника. Легких Б.М - 6 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ОГУ | Оренбург

Составители: 

Рубрика: 

6
расчетными температурами. Для определения значений
1
1
с и
11
1
с для соответствую-
щих температур используется метод линейной интерполяции. Полученное значение
подставляют в уравнение (4). Учитывая хорошую изоляцию теплообменного аппа-
рата, принимаем
n
η
=1. Подставив выше приведенное значение в выражение (3) оп-
ределяем тепловую нагрузку кожухотрубчатого теплообменника.
При расчете теплового баланса необходимо знать не только температуру хо-
лодного газа поступающего в теплообменник, но и температуру его на выходе из те-
плообменника.
Конечную температуру холодного газа
11
2
t определяем из уравнения теплового
баланса через энтальпию.
)()(
1
2
11
22
1
2
11
222
iiGttcGQ −⋅=−⋅= , [Вт] (5)
где
1
2
i и
11
2
i – начальное и конечное теплосодержание газа при
1
2
t и
11
2
t .
Теплосодержание определяется:
1
2
)0(
1
2
1
2
tci
t
⋅=
−
и
11
2
)0(
11
2
11
2
tci
t
⋅=
−
, [Дж/кг] (6)
где
)0(
1
2
t
c
−
и
)0(
11
2
t
c
−
средние удельные теплоемкости газа при температуре соответст-
венно от 0 до
1
2
t и от 0 до
11
2
t .
Как видно из таблицы 4 зависимость теплоёмкости рассматриваемой газовой
смеси от температуры близка к линейной. Поэтому с достаточной для расчёта сте-
пенью точности вместо среднего интегрального значения теплоёмкости можно при-
нять среднее арифметическое, т.е.
2
,
2
11
2
11
2
1
2
1
2
0
)0(
0
)0(
t
t
t
t
cc
c
cc
c
−
=
−
=
−−
, [Дж/(кг
0
С)] (7)
где
0
c ,
1
2
t
c и
11
2
t
c - удельные теплоемкости газа при соответствующих температурах 0,
1
2
t ,
11
2
t .
Тогда из уравнения (5) можно определить теплосодержание в конце процесса,
т.е.
1
2
2
11
2
i
G
Q
i +=
, [Дж/кг] (8)
Подставив в формулу (8) значение
1
2
i определим теплосодержание в конце
процесса.
Определение конечной температуры холодного газа производится методом
приближения. Предварительно задаёмся
11
2
t и определяем для неё теплоёмкость
)0(
2
t
с
−
. Затем вычисляем
11
2
t , из уравнения (6). Найденное значение
11
2
t сравниваем с
принятой нами величиной. Если заданная величина не совпадает с принятой темпе-
ратурой
11
2
t , то производится пересчет пока они не совпадут. Полученная таким об-
разом конечная температура холодного газа принимается для дальнейших расчетов. 
расчетными температурами. Для определения значений с11 и с111 для соответствую-
щих температур используется метод линейной интерполяции. Полученное значение
подставляют в уравнение (4). Учитывая хорошую изоляцию теплообменного аппа-
рата, принимаем η n =1. Подставив выше приведенное значение в выражение (3) оп-
ределяем тепловую нагрузку кожухотрубчатого теплообменника.
      При расчете теплового баланса необходимо знать не только температуру хо-
лодного газа поступающего в теплообменник, но и температуру его на выходе из те-
плообменника.
      Конечную температуру холодного газа t 211 определяем из уравнения теплового
баланса через энтальпию.

                                                                 Q = G 2 c 2 ⋅ (t 211 − t 21 ) = G 2 ⋅ (i 211 − i 21 ) , [Вт]            (5)
где i 21 и i 211 – начальное и конечное теплосодержание газа при t 21 и t 211 .
Теплосодержание определяется:

                                                                 i21 = c( 0−t1 ) ⋅ t 21 и i211 = c( 0 − t 11 ) ⋅ t211 , [Дж/кг]          (6)
                                                                                  2                       2




где        c( 0 − t 1 )
                   2
                              и   c(0 − t 11 )
                                          2
                                                 средние удельные теплоемкости газа при температуре соответст-
венно от 0 до t 21 и от 0 до t 211 .
      Как видно из таблицы 4 зависимость теплоёмкости рассматриваемой газовой
смеси от температуры близка к линейной. Поэтому с достаточной для расчёта сте-
пенью точности вместо среднего интегрального значения теплоёмкости можно при-
нять среднее арифметическое, т.е.

                                                                                 c 0 − ct1                c 0 − c t11
                                                                c ( 0 −t 1 ) =           2
                                                                                           , c (0−t11 ) =          2
                                                                                                                        , [Дж/(кг 0С)]   (7)
                                                                       2             2             2          2

где        c0 , ct 1 и ct 11
                          2        2
                                         - удельные теплоемкости газа при соответствующих температурах 0,
t 21 , t 211 .
                 Тогда из уравнения (5) можно определить теплосодержание в конце процесса,
т.е.
                                                                            Q
                                                                  i 211 =      + i 21 , [Дж/кг]                                          (8)
                                                                            G2
             Подставив в формулу (8) значение i 21 определим теплосодержание в конце
процесса.
             Определение конечной температуры холодного газа производится методом
приближения. Предварительно задаёмся t 211 и определяем для неё теплоёмкость
с ( 0 −t ) . Затем вычисляем t 211 , из уравнения (6). Найденное значение t 211 сравниваем с
       2


принятой нами величиной. Если заданная величина не совпадает с принятой темпе-
ратурой t 211 , то производится пересчет пока они не совпадут. Полученная таким об-
разом конечная температура холодного газа принимается для дальнейших расчетов.




                                                                                                                                           6

Страницы