Тепловые процессы. Николаева Г.И - 13 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВСГУТУ | Улан-Удэ

Составители: 

Рубрика: 

В трубном пространстве следующие местные
сопротивления: вход в камеру и выход из нее, три поворота
на 1800 и по четыре раза вход в трубы и выход из них.
Гидравлическое сопротивление трубного
пространства в соответствии с формулой (1.31) равно:
[]
.3768
2
2
344,0*986
3
2
2
338,0*986
*
*4*2)14(5,2
2
986*
2
338,0
*
021,0
4*6
*422,0
Па
тр
P
=+
+−+=∆
Число рядов труб, омываемых водой в межтрубном
пространстве
27,8
3
206
=mz , примем m=9, согласно этому Х=18.
Диаметр штуцеров к кожуху d
тр.м
=0,200 м, скорость
воды в штуцере:
./696,0
996*
2
2,0*
4*8,21
.
см
трм
u ==
π
Скорость воды в наиболее узком сечении
межтрубного пространства площадь S м.тр =0,040 м
2
.
./546,0
996*04,0
8,21
.
см
трм
u ==
В межтрубном пространстве следующие местные
сопротивления: вход и выход жидкости через штуцера, 18
поворотов через сегментные перегородки (по их числу Х=18)
и 19 сопротивлений трубного пучка при его поперечном
обтекании (Х+1).
В соответствии с формулой 1.37 сопротивление
межтрубного пространства равно
25
.14455
2
2
696,0*996
*3
2
2
546,0*996
5,1*18
2
996*
2
546,0
*
16960
)118(9*3
.
Па
трм
P
=+
++
+
=∆
Вариант III к. Аналогичный расчет дает следующие
результаты:
u
тр
=0,277 м/с λ=0,0431 u
тр.ш
=0,344 м/с;
u
тр
=0,377 м/с u
м.тр.ш
=0,446 м/с m=12, Х=8;
∆Р
тр
=2965 Па, ∆Р
мтр
=3857 Па.
Сопоставление этого варианта с вариантом 1к
показывает, что как ожидалось, по гидравлическому
сопротивлению вариант III к лучше.
Вариант IV к.
Результаты расчета:
u
тр
=0,304м/с λ=0,0472 u
тр.ш
=0,344 м/с ∆Р
тр
=3712 Па;
u
м.тр
=0,377 м/с u
м.тр.ш
=0,446 м/с m=15, Х=6;∆Р
мтр
=3728 Па.
Сопротивление этого теплообменника мало отличается
от варианта III к, а его масса на 400 кг меньше, поэтому из
дальнейшего сравнения вариант III к можно исключить,
считая конкурентоспособным лишь вариант Iк и IV к. Выбор
лучшего из них должен быть сделан на основе технико-
экономического анализа.
Пример 2. Расчет пластинчатых холодильников
Для той же технологической задачи, что и в примере I,
рассчитать и подобрать нормализованный пластинчатый
теплообменник. Эффективность пластинчатых и
кожухотрубчатых теплообменников близка, поэтому
ориентировочный выбор пластинчатых теплообменников
целесообразно сделать, сравнив его с лучшим вариантом
кожухотрубчатого.
26 
       В     трубном пространстве следующие местные                                                                     2
                                                                                                      3*9 (18+1) 0 , 546 *996             996*0 , 546 2
сопротивления: вход в камеру и выход из нее, три поворота
                                                                                             ∆Pм .тр = 16960 *          2     + 18 * 1, 5      2        +
на 1800 и по четыре раза вход в трубы и выход из них.
       Гидравлическое         сопротивление        трубного
                                                                                                    996*0 , 696 2
пространства в соответствии с формулой (1.31) равно:
                                                                                             + 3*         2         = 14455 Па .
                                           0 , 338 2 *986
                         6*4
       ∆Pтр = 0 , 422 * 0 , 021 *                 2           [                ]
                                                            + 2 , 5 ( 4 −1) + 2*4 *
                                                                                              Вариант III к. Аналогичный расчет дает следующие
           986 *0 , 338 2        986 *0 , 344 2                                       результаты:
       *                    +3                    = 3768 Па .                                 u тр=0,277 м/с λ=0,0431 u тр.ш=0,344 м/с;
                 2                     2
                                                                                              u тр=0,377 м/с u м.тр.ш=0,446 м/с m=12, Х=8;
      Число рядов труб, омываемых водой в межтрубном
                                                                                              ∆Ртр =2965 Па, ∆Рмтр=3857 Па.
пространстве
                                                                                              Сопоставление этого варианта с вариантом 1к
       mz 206
           3
              = 8,27 , примем m=9, согласно этому Х=18.                               показывает, что как ожидалось, по гидравлическому
       Диаметр штуцеров к кожуху dтр.м=0,200 м, скорость                              сопротивлению вариант III к лучше.
воды в штуцере:                                                                               Вариант IV к.
                          21 , 8 * 4                                                          Результаты расчета:
       u м . тр =                       = 0 , 696 м / с .                             uтр=0,304м/с λ=0,0472 uтр.ш=0,344 м/с ∆Ртр =3712 Па;
                      π * 0 , 2 2 * 996
                                                                                      u м.тр=0,377 м/с u м.тр.ш=0,446 м/с m=15, Х=6;∆Рмтр=3728 Па.
      Скорость воды в          наиболее узком сечении                                         Сопротивление этого теплообменника мало отличается
межтрубного пространства площадь S м.тр =0,040 м2.                                    от варианта III к, а его масса на 400 кг меньше, поэтому из
                      21 , 8                                                          дальнейшего сравнения вариант III к можно исключить,
       u м . тр = 0 , 04 * 996 = 0 , 546 м / с .
                                                                                      считая конкурентоспособным лишь вариант Iк и IV к. Выбор
      В межтрубном пространстве следующие местные                                     лучшего из них должен быть сделан на основе технико-
сопротивления: вход и выход жидкости через штуцера, 18                                экономического анализа.
поворотов через сегментные перегородки (по их числу Х=18)                                     Пример 2. Расчет пластинчатых холодильников
и 19 сопротивлений трубного пучка при его поперечном                                          Для той же технологической задачи, что и в примере I,
обтекании (Х+1).                                                                      рассчитать и подобрать нормализованный пластинчатый
      В соответствии с формулой 1.37 сопротивление                                    теплообменник.           Эффективность        пластинчатых     и
межтрубного пространства равно                                                        кожухотрубчатых          теплообменников       близка,   поэтому
                                                                                      ориентировочный выбор пластинчатых теплообменников
                                                                                      целесообразно сделать, сравнив его с лучшим вариантом
                                                                                      кожухотрубчатого.
                                        25                                                                              26

Страницы