Тепловые процессы. Николаева Г.И - 17 стр.

UptoLike

Составители: 

4. В примере 2 коэффициент теплопередачи в
пластинчатых холодильниках изменяем от 1000 до 1500
Вт/м
2
*К. На этом основании примем Кор=1250 Вт/кг*К.
Тогда ориентировочное значение требуемой поверхности
составит:
.
2
41,3
1250*105
448000
м
op
F ==
5. Уточненный расчет поверхности теплообменника.
Рассмотрим пластинчатый подогреватель поверхностью 3,0
м
2
, поверхность пластины 0,3 м
2
, число пластин N=12 (табл.
II.13)[3].
Скорость жидкости и число Re в шести каналах с
площадью поперечного сечения канала 0,0011 м
2
и
эквивалентным диаметром канала 0,008 м (табл.II,14)[3]
равны:
;/337,0
0011,0*6*900
0,2
)2/(
2
2
2
см
SN
G
u ===
ρ
.4520
000534,0
900*008,0*337,0
2
Re ==
Коэффициент теплоотдачи определяем по следующей
формуле:
.
2
/5010
43,0
35,4*
73,0
4540*1,0*
008,0
458,0
2
0
КмВт==
α
Для определения коэффициента теплоотдачи от пара
примем, что t10 град., тогда в каналах с приведенной
длиной L=1,12 м (табл. II.14)[3] получим:
;451
0,3*000177,0
12,1*214,0
1
Re ==
.
2
/14780
4,0
11,1*
7,0
451*322*
12,1
662,0
0
1
КмВт==
α
6. Термическим сопротивлением загрязнений со
стороны пара можно пренебречь. Толщина пластин 1,0 мм
33
(см. табл. 13)[3], материал - нержавеющая сталь, λ
ст
=17,5Вт/м
0
K. Сумма термических сопротивлений стенки пластин и
загрязнений со стороны жидкости составит:
./
2
000229,0
5800
1
5,17
3
10*0,1
0
ВтКм=+
=
λ
δ
Коэффициент теплопередачи:
.
2
/2010
000229,0
14780
1
5010
1
1
0
КмВтК =
++
=
Проверим правильность принятого допущения:
103,14
14780
105*2010
>== t
.
Требуемая поверхность теплопередачи:
.
2
12,2
2010*105
448000
мF ==
Теплообменник с номинальной поверхностью F=3,0м
2
подходит с запасом = 41,7%. Масса этого аппарата М=291 кг
(см. табл. II.13)[3].
Гидравлическое сопротивление определяем по формуле
(1.37), принимая диаметр присоединяемых штуцеров d
ш
=0,05 м
(табл. II.14)[3].
Скорость жидкости в штуцерах:
./13,1
2
5,0**900
4*0,2
см
м
u ==
π
Коэффициент трения:
.35,2
4
4540
3,19
4
2
Re
2
===
а
ξ
Для однопакетной компоновки пластин X=1.
Гидравлическое сопротивление:
.18520
2
2
13.1*900
3
2
900*
2
337,0
*
008,0
12.1
*35.2 ПаP =+=
34
      4. В примере 2 коэффициент теплопередачи в                                                (см. табл. 13)[3], материал - нержавеющая сталь, λст=17,5Вт/м
                                                                                                0
пластинчатых холодильниках изменяем от 1000 до 1500                                               K. Сумма термических сопротивлений стенки пластин и
Вт/м2 *К. На этом основании примем Кор=1250 Вт/кг*К.                                            загрязнений со стороны жидкости составит:
Тогда ориентировочное значение требуемой поверхности                                                      δ     1, 0*10 −3                     20
                                                                                                                              1
составит:                                                                                               ∑ λ =      17 , 5 + 5800 = 0 , 000229 м К / Вт .
              448000                                    2                                              Коэффициент теплопередачи:
       Fop = 105 *1250              = 3 , 41 м              .
                                                                                                                        1                      20
        5. Уточненный расчет поверхности теплообменника.                                                К =     1 + 1 +0 , 000229 = 2010 Вт / м К .
Рассмотрим пластинчатый подогреватель поверхностью 3,0                                                         5010 14780
м2, поверхность пластины 0,3 м2, число пластин N=12 (табл.                                             Проверим правильность принятого допущения:
II.13)[3].                                                                                      ∆ t = 2010 * 105 = 14 , 3 > 10 .
                                                                                                        14780
        Скорость жидкости и число Re в шести каналах с
                                                                                                       Требуемая поверхность теплопередачи:
площадью поперечного сечения канала 0,0011 м2 и
                                                                                                         448000                    2
эквивалентным диаметром канала 0,008 м (табл.II,14)[3]                                          F =                   = 2 , 12 м       .
                                                                                                       105 * 2010
равны:
                                                                                                        Теплообменник с номинальной поверхностью F=3,0м2
               G2               2,0
      u 2 = ρ ( N / 2 ) S = 900*6*0 , 0011 = 0 , 337 м / с ;                                    подходит с запасом ∆ = 41,7%. Масса этого аппарата М=291 кг
             2                                                                                  (см. табл. II.13)[3].
       Re 2 =
                 0 , 337 * 0 , 008 *900
                                        = 4520 .
                                                                                                        Гидравлическое сопротивление определяем по формуле
                       0 , 000534                                                               (1.37), принимая диаметр присоединяемых штуцеров dш=0,05 м
     Коэффициент теплоотдачи определяем по следующей                                            (табл. II.14)[3].
формуле:                                                                                                Скорость жидкости в штуцерах:
             0 , 458                0 , 73              0 , 43                   20                           2,0*4
      α 2 = 0 , 008 * 0 ,1 * 4540            * 4 , 35            = 5010 Вт / м        К.        uм =                       = 1,13 м / с .
                                                                                                        900 *π * 0 , 5 2
      Для определения коэффициента теплоотдачи от пара
                                                                                                       Коэффициент трения:
примем, что ∆t≥10 град., тогда в каналах с приведенной
                                                                                                        а2      19, 3
длиной L=1,12 м (табл. II.14)[3] получим:                                                       ξ =          = 4      = 2 , 35.
                0 , 214 * 1 , 12                                                                      4 Re       4540
                                                                                                           2
       Re 1 = 0 , 000177 * 3 , 0 = 451 ;
                                                                                                      Для    однопакетной    компоновки                      пластин      X=1.
             0 , 662                  0,7                0, 4                         20        Гидравлическое сопротивление:
      α 1 = 1,12 * 322 * 451                  * 1,11             = 14780 Вт / м            К.
                                                                                                                            0 , 337 2 * 900         900 *1 .13 2
      6. Термическим сопротивлением загрязнений со                                                             1 . 12
                                                                                                ∆ P = 2 .35 * 0 , 008 *            2          + 3        2         = 18520 Па .
стороны пара можно пренебречь. Толщина пластин 1,0 мм
                          33                                                                                                           34