Тепловые процессы. Николаева Г.И - 10 стр.

UptoLike

Составители: 

Из каталога теплообменников с близкой данной
поверхностью имеют диаметр (600-800) мм. При этом только
многоходовые аппараты с числом ходов Z = 4 и б имеют
соотношения n/z, близкое к 50.
В многоходовых теплообменниках средняя движущая
сила несколько меньше, чем в одноходовых, вследствие
возникновения смешанного взаимного направления
движения теплоносителей.
Поправка для определения средней разности
температур:
Рис. I. 1. Определение поправки ε
t
при сложном взаимном
движении теплоносителей:
аодин ход для теплоносителя и два хода для мелконосителя;
б два хода для теплоносителя 1 и четыре хода для теплоносителя.
;24,0
205,102
2040
=
=Р
;6,3
2040
305,102
=
=R
ε=0,77; .2277,0*6,28 Сt
ср
°=
=
С учетом этих оценок ориентировочная поверхность
составит:
19
2
5,103
800*22
1820000
м
ор
F
==
.
Теперь имеет смысл провести уточненный расчет
следующих вариантов (из каталогов теплообменников):
I к D=600 мм; d
H
=25*2 мм; z=4; n/z=206/4=51,5;
II к D=600 мм; d
H
=20*2 мм; z=6; n/z=316/6=52,7;
Ш к D=800 мм; d
H
=25*2 мм; z=6; n/z=384/6=64,0;
IV к D=800 мм; d
H
=20*2 мм; z=6; n/z=618/6=103.
5. Уточненный расчет поверхности теплопередачи
Вариант I к:
;13100
5,51021,014,300054,0
0,6*4
2
)/(
4
Re
2
2
=
==
µπ
znd
G
.4,3
662,0
00054,0*4190
2
2
*
2
2
Pr ===
λ
µ
C
В соответствии c формулой (1.9), коэффициент
теплоотдачи к жидкости, движущейся по трубам турбулентно,
равен:
Nu=0,023*Re
2
0.8
*Pr
2
0.4
;
).*
2
/(2360
4,0
4,3*
8,0
13100*023,0*
021,0
662,0
*
2
0
2
КмВт
d
Nu
н
===
λ
α
Минимальное сечение потока в межтрубном
пространстве (из каталoгa) Sмтр= 0,040 м
2
, и
;16960
000804,0*040,0
025,0*8,21
1
*
*
1
1
Re ===
N
мтр
S
н
dG
.43,5
618,0
000804,0*4180
1
1
*
1
1
Pr ===
λ
µ
G
В соответствии с формулой (1.16), коэффициент
теплоотдачи к воде составит:
;
23,0
1
Pr*
6.0
Re*16,1
1 1
=Nu
).*/(378543,5*16900*16,1**
223.06.0
025,0
618,0
11
1
КмВтNu
н
d
===
λ
α
20
      Из каталога теплообменников с близкой данной
поверхностью имеют диаметр (600-800) мм. При этом только
                                                                                       Fор    =   1820000
                                                                                                   22 *800
                                                                                                                   = 103 , 5 м 2 .
многоходовые аппараты с числом ходов Z = 4 и б имеют                            Теперь имеет смысл провести уточненный расчет
соотношения n/z, близкое к 50.                                            следующих вариантов (из каталогов теплообменников):
      В многоходовых теплообменниках средняя движущая                           I к D=600 мм; dH=25*2 мм; z=4; n/z=206/4=51,5;
сила несколько меньше, чем в одноходовых, вследствие                            II к D=600 мм; dH=20*2 мм; z=6; n/z=316/6=52,7;
возникновения     смешанного   взаимного    направления                         Ш к D=800 мм; dH=25*2 мм; z=6; n/z=384/6=64,0;
движения теплоносителей.                                                        IV к D=800 мм; dH=20*2 мм; z=6; n/z=618/6=103.
      Поправка для определения средней разности
                                                                                 5. Уточненный расчет поверхности теплопередачи
температур:
                                                                                Вариант I к:
                                                                                      4 G2                  4*6 , 0
                                                                          Re 2 = πd ( n / z ) µ = 0 , 00054⋅3,14⋅0 , 021⋅51, 5 = 13100;
                                                                                               2
                                                                                   C2*µ2 4190*0, 00054
                                                                          Pr2 =     λ2 =    0, 662     = 3, 4.

                                                                                 В соответствии c формулой (1.9), коэффициент
                                                                          теплоотдачи к жидкости, движущейся по трубам турбулентно,
                                                                          равен:
                                                                                 Nu=0,023*Re20.8*Pr20.4;
                                                                                               Nu*λ2   0 , 662                   0 ,8        0, 4               2 0
                                                                                       α2 =     dн   = 0 , 021 * 0 , 023 * 13100      * 3, 4      = 2360 Вт /( м * К ).

                                                                                Минимальное       сечение    потока    в                               межтрубном
Рис. I. 1. Определение поправки ε∆t при сложном взаимном                  пространстве (из каталoгa) Sмтр= 0,040 м2, и
движении теплоносителей:                                                                        G1*d н        21,8*0 , 025
         а — один ход для теплоносителя и два хода для мелконосителя;                  Re 1 = S         = 0 , 040*0 , 000804 = 16960;
                                                                                                мтр *N1
б —два хода для теплоносителя 1 и четыре хода для теплоносителя.
               40− 20                                 102 , 5 −30                               G1*µ1 4180*0 , 000804
          Р = 102 , 5− 20 = 0 , 24 ;            R =    40 − 20 = 3, 6 ;                Pr1 =     λ1 =     0 , 618     = 5 , 43.
ε=0,77;         ∆tср = 28,6 * 0,77 = 22°С.                                      В соответствии с формулой                                 (1.16),     коэффициент
      С учетом этих оценок ориентировочная поверхность                    теплоотдачи к воде составит:
составит:                                                                                         0 .6        0 , 23
                                                                          Nu 1 = 1,16 * Re 1             * Pr1       ;
                                       19                                 α1 =    λ1
                                                                                       * Nu1 =    0 , 618
                                                                                                            *1,16 *16900 0.6 * 5,430.23 = 3785 Вт /( м 2 * К ). 20
                                                                                  dн              0 , 025