ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
3.2. Порядок расчета теплообменного
аппарата
Конструкторский тепловой расчет рекуперативного
теплообменного аппарата проводится в следующие эта-
пы.
1.
Определение количества тепла (тепловой мощности),
передающегося через рабочую поверхность теплооб-
менника, с.546/3/, с.380 /4/, с.229 /5/.
2.
Выбор значений скоростей движения теплоносителей.
Величина скорости движения горячего теплоносителя
рассчитывается по уравнению неразрывности, с.14-
15/3/.
3.
Определение коэффициентов теплоотдачи.
На основании значения скоростей движения теплоноси-
телей определяют режимы движения (ламинарный, пе-
реходный, турбулентный) и выбирают соответствую-
щие критериальные уравнения, решение которых по-
зволяет определить искомые величины – коэффициенты
теплоотдачи (α
1
и α
2
), с. 156-177/3/, с.173-192/4/, с.73-
87/5/.
Физические свойства теплоносителей приведены в
таблицах 3.3, 3.4, 3.5.
4.
Определение коэффициента теплопередачи, с.547/3/,
с.30, 36/4/ с.235/5/.
5.
Определение расчетного температурного напора между
теплоносителями и построение графика изменения их
температур, с.547/3/, с.383-386/4/, с.231-234/5/.
6.
Определение площади поверхности теплообменника.
Величина поверхности теплообмена определяется из
уравнения теплопередачи, с.548/3/, с.382/4/, с.229/5/.
7.
Компоновка и определение габаритных размеров теп-
лообменного аппарата.
Задавшись рабочей длиной секции ℓ=1 ÷ 4 м, определяют
поверхность нагрева одной секции F
сек
, а затем число секций Z
по формуле :
Z=
сек
F
F
, (3.1)
где F – площадь поверхности теплообменного аппарата;
F
сек
– площадь поверхности нагрева одной секции.
Знание числа секций и размеров одной секции позволяет
определить габаритные размеры всего теплообменного аппара-
та, путем предварительного в масштабе эскизирования теплооб-
менного аппарата.
Таблица 3.2
Физические свойства сухого воздуха (Р=760 мм. рт. ст.)
t,ºC
ρ
кг/м
3
Ср
кДж/кгºC
λ·10
2
Вт/м К
υ ·10
6
м
2
/ с
Рг
0 1,293 1,005 2,44 13,28 0,707
10 1,247 1,005 2,51 14,16 0,705
20 1,205 1,005 2,59 15,06 0,703
30 1,165 1,005 2,67 16,00 0,701
40 1,28 1,005 2,76 16,96 0,699
50 1,093 1,005 2,83 17,95 0,698
60 1,060 1,005 2,90 18,97 0,696
70 1,029 1,009 2,96 20,02 0,694
80 1,000 1,009 3,05 21,09 0,692
90 0,972 1,009 3,13 22,10 0,690
100 0,946 1,009 3,21 23,13 0,688
3.2. Порядок расчета теплообменного Задавшись рабочей длиной секции ℓ=1 ÷ 4 м, определяют
аппарата поверхность нагрева одной секции Fсек, а затем число секций Z
по формуле :
Конструкторский тепловой расчет рекуперативного F
теплообменного аппарата проводится в следующие эта- Z= , (3.1)
Fсек
пы.
где F – площадь поверхности теплообменного аппарата;
1. Определение количества тепла (тепловой мощности),
Fсек – площадь поверхности нагрева одной секции.
передающегося через рабочую поверхность теплооб-
Знание числа секций и размеров одной секции позволяет
менника, с.546/3/, с.380 /4/, с.229 /5/.
определить габаритные размеры всего теплообменного аппара-
2. Выбор значений скоростей движения теплоносителей.
та, путем предварительного в масштабе эскизирования теплооб-
Величина скорости движения горячего теплоносителя
менного аппарата.
рассчитывается по уравнению неразрывности, с.14-
15/3/.
Таблица 3.2
3. Определение коэффициентов теплоотдачи.
Физические свойства сухого воздуха (Р=760 мм. рт. ст.)
На основании значения скоростей движения теплоноси-
телей определяют режимы движения (ламинарный, пе-
реходный, турбулентный) и выбирают соответствую- ρ Ср λ·102 υ ·106
t,ºC Рг
щие критериальные уравнения, решение которых по- кг/м3 кДж/кгºC Вт/м К м2 / с
зволяет определить искомые величины – коэффициенты 0 1,293 1,005 2,44 13,28 0,707
теплоотдачи (α1 и α2), с. 156-177/3/, с.173-192/4/, с.73- 10 1,247 1,005 2,51 14,16 0,705
87/5/. 20 1,205 1,005 2,59 15,06 0,703
Физические свойства теплоносителей приведены в
таблицах 3.3, 3.4, 3.5. 30 1,165 1,005 2,67 16,00 0,701
4. Определение коэффициента теплопередачи, с.547/3/, 40 1,28 1,005 2,76 16,96 0,699
с.30, 36/4/ с.235/5/. 50 1,093 1,005 2,83 17,95 0,698
5. Определение расчетного температурного напора между 60 1,060 1,005 2,90 18,97 0,696
теплоносителями и построение графика изменения их 70 1,029 1,009 2,96 20,02 0,694
температур, с.547/3/, с.383-386/4/, с.231-234/5/.
80 1,000 1,009 3,05 21,09 0,692
6. Определение площади поверхности теплообменника.
Величина поверхности теплообмена определяется из 90 0,972 1,009 3,13 22,10 0,690
уравнения теплопередачи, с.548/3/, с.382/4/, с.229/5/. 100 0,946 1,009 3,21 23,13 0,688
7. Компоновка и определение габаритных размеров теп-
лообменного аппарата.
