Тепловые процессы. Николаева Г.И - 21 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВСГУТУ | Улан-Удэ

Составители: 

Рубрика: 

5
2
3
1054,2
0,3000231,0
84,92208000943
686,021,1 ⋅=
⋅
⋅⋅
⋅=A
.43,12
3,0
00024,0*
3,0
4200*
66,0
65,0*
6,0
2240000*
5,0
0583,0
06,0
6515,0*
5,0
967*
3,1
680,0
*780 ==В
Толщина труб 2,0мм, материал - нержавеющая сталь,
λ
ст
=17,5Вт/(м
0
К). Сумма термических сопротивлений стенок
и загрязнений (термическим сопротивлением со стороны
греющего пара можно пренебречь) равна:
./
2
000286,0
5800
1
5,17
3
10*2
0
ВтКм=+
−
=Σ
λ
δ
Тогда,
()
.83,40,17
43,12
4.0
20100
20100*000286,0
3
4
20100*
5
10*5212,2
1
1 −=−
∫
++=q
Примем второе значение: q
2
= 30000 Вт/м
2
, получим:
()
.27,00,17
43,12
4.0
30000
30000*000286,0
5
10*52,2
3
4
30000
2
=−
∫
++=q
Третье, уточненное значение q
3
, определим в точке
пересечения с осью абсцисс хорды, проведенной из точки I в
точку 2 на графике зависимости ƒ(q) от q.
.)
2
(
)
1
()
2
(
12
23
∫
∫∫
−
−
−= q
qq
qq
qq
Получим:
;
2
/2947527,0*
)83,4(27,0
2010030000
30000
3
мВтq =
−−
−
−=
.
2
/02,00,17
43,12
29475
29475*000286,0
10*52,2
29475
3
5
3
4
мВтq −=−++=
Такую точность определения корня уравнения (a)
можно считать истинной удельной тепловой нагрузкой.
Тогда требуемая поверхность составит:
41
.
2
5,74
29475
2195000
м
ср
Kgt
Q
F ===
В выбранном теплообменнике запас поверхности:
%.3,46100*
5,74
5,174109
=
−
=∆
Масса аппарата М
1
=3200 кг (табл.II.10)[3].
Вариант 11 п. Требуемая поверхность ближе к
номинальной поверхности F = 73 м
2
, теплообменник с трубами
высотой Н=2,0 м (табл.II.4)[3]. Целесообразно проверить
возможности использования этого теплообменника. Для этого
варианта надо уточнить значение коэффициента А:
.10*885,2*10*52,2
5
3
2
3
5
==А
Пусть
.
2
/30100
73
2195000
1
мВтq ==
Тогда,
()
.16,00,17
43,12
4.0
30100
30100*000286,0
5
10*855,2
3
4
30100
1 −=−
∫
++=q
Найдем q
2
=30700 Вт/м
2
, тогда:
()
.14,00,17
43,12
4.0
30700
30700*000286,0
5
10*855,2
3
4
30700
2 =−
∫
++=q
Найдем q
3
по формуле (б):
.
2
/3042014,0*
)16,0(14,0
3010030700
30700
3
мВтq =
−−
−
−=
Тогда
()
.03,00,17
43,12
4.0
30420
30420*000286,0
5
10*855,2
3
4
30420
3 =−
∫
++=q
Требуемая поверхность:
42 
                           943 2 ⋅ 2208000 ⋅ 9,84                                                                 Q     2195000         2
A = 1,21 ⋅ 0,686 3                                = 2,54 ⋅ 10 5                                            F = Kgt    = 29475 = 74 , 5 м .
                              0,000231 ⋅ 3,0                                                                       ср
                                0 , 6801, 3*9670 , 5*0 , 65150 , 06
                                                                                                           В выбранном теплообменнике запас поверхности:
В = 780 *                                                                          = 12 , 43.          109−174, 5
                 0 , 05830 , 5*22400000 , 6 *0 , 650 , 66*42000 , 3*0 , 000240 , 3              ∆ =       74, 5   * 100 = 46, 3%.
Толщина труб 2,0мм, материал - нержавеющая сталь,                                                     Масса аппарата М1=3200 кг (табл.II.10)[3].
λст=17,5Вт/(м0К). Сумма термических сопротивлений стенок                                              Вариант 11 п. Требуемая поверхность ближе к
и загрязнений (термическим сопротивлением со стороны                                            номинальной поверхности F = 73 м2, теплообменник с трубами
греющего пара можно пренебречь) равна:                                                          высотой Н=2,0 м (табл.II.4)[3]. Целесообразно проверить
                δ       2*10−3      1                 20                                        возможности использования этого теплообменника. Для этого
             Σ λ =              +      = 0 , 000286 м    К / Вт.
                         17 , 5   5800                                                          варианта надо уточнить значение коэффициента А:
          Тогда,                                                                                       А = 2,52 *105 * 3 32 = 2,885 *105.
                                   4
                                                                  0 .4                          Пусть
∫ ( q1 ) =          1       *20100 3 + 0 , 000286 *20100 + 20100       − 17 , 0 = −4 , 83 .
             2 , 5212 *10 5                                 12 , 43
                                                                                                                      2195000               2
                                                                                                            q1 =              = 30100 Вт / м .
          Примем второе значение: q2= 30000 Вт/м2, получим:                                                              73
                     4                                                                          Тогда,
            30000    3                                 0 .4
∫(   q2 ) =              + 0 , 000286 *30000 + 30000        − 17 , 0 = 0 , 27 .                                           4
                                                                                                                          3                                 0 .4
            2 , 52 *10 5                         12 , 43                                              ∫ ( q1 ) =  30100       + 0 , 000286 *30100 + 30100        − 17 , 0 = −0 ,16.
                                                                                                                 2 , 855*10 5                         12 , 43
       Третье, уточненное значение q3, определим в точке
пересечения с осью абсцисс хорды, проведенной из точки I в                                      Найдем q2 =30700 Вт/м2, тогда:
                                                                                                                               4
точку 2 на графике зависимости ƒ(q) от q.                                                                                      3                            0.4
                            q 2 − q1                                                                        ∫(   q2) =  30700     + 0 , 000286*30700+ 30700     − 17 , 0 = 0 ,14.
             q 3 = q 2 − ( q ) − ( q ) ∫ ( q 2 ).
                         ∫ 2 ∫ 1                                                                                       2 ,855*105                      12, 43

          Получим:                                                                              Найдем q3 по формуле (б):
                           30000− 20100                             2                                                     30700−30100                        2
             q 3 = 30000 − 0 , 27 −( −4 ,83) * 0 , 27 = 29475 Вт / м ;                                      q 3 = 30700 − 0,14−( −0,16) * 0,14 = 30420 Вт / м .

        29475 3
                4
                                           29475                            2                   Тогда
q3 =              5 + 0 , 000286 * 29475 + 12 , 43 − 17 , 0 = −0 , 02 Вт / м .                                                  4
        2 , 52*10
                                                                                                                        30420   3                               0.4
       Такую точность определения корня уравнения (a)                                                       ∫(   q3) =             + 0 , 000286 *30420 + 30420      − 17 , 0 = 0 , 03.
                                                                                                                       2 , 855*105                        12 , 43
можно считать истинной удельной тепловой нагрузкой.
Тогда требуемая поверхность составит:                                                           Требуемая поверхность:
                           41                                                                                                                     42

Страницы