Расчет теплопередачи в пищевой аппаратуре. Соловых С.Ю - 18 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ОГУ | Оренбург

Составители: 

Рубрика: 

18
2.3 Задание 3
При испытании в лаборатории одноходового кожухотрубного
теплообменного аппарата «А» л воды нагрели от «B» до «С» °С в течение
«Т» мин. Для обогрева использовали сухой насыщенный пар давлением «Р»
МПа и получили «Б» л конденсата температурой «Г» °С. Аппарат изготовлен
из «N» латунных труб диаметром «d»/«D» мм с рабочей длиной «L» мм. Пар
подается в межтрубное пространство. Рассчитать коэффициент
теплопередачи k, Вт/(м
2
*К) и расход теплоты в окружающую среду
пот
Q , Вт
(% от
Q
), приняв, что процесс был установившимся.
Расчет ведут в такой последовательности.
1. Определяют коэффициент теплоотдачи от конденсирующегося
пара к стенкам труб
1
α
по формуле (20). Предварительно находят
параметры насыщенного пара давлением «Р» МПа по приложению Е:
t
n
=? °С; r
п
= ? Дж/кг.
Задаются перепадом температур на пленке конденсата кпt .∆ , учитывая
что 1
0
С<= кпt .∆ <=5
0
С, находят температуру стенки t
ст1
=t
n
- кпt .∆ и температуру
пленки конденсата t
п.к
=(t
ст1
+t
п
)/2.
Для этой температуры по приложению Д находят характеристики
пленки конденсата (воды):
ρ
1
= ? кг/м
3
;
λ
1
=? Дж/(м*с*К);
µ
1
=?
Па*с.
2. Рассчитывают скорость движения воды в трубах
υ
, м/с из
формулы (28) с учетом формулы (29)
3. Определяют критерий Рейнольдса по формуле (13)
Предварительно найдя коэффициент кинематической вязкости v
2
= ? м
2
/с
(приложение Д) для воды при средней температуре t
ст2
=(«B»+«С»)/2.
4. Расчет коэффициента теплоотдачи от стенки к воде
2
α
проводят
аналогично пункту 3 задания 2.
Предварительно определяют вид режима движения воды и выбирают
уравнение для расчета критерия Nu.
4.1. Рассчитывают критерии Рг и при необходимости Gr,
предварительно выписав из приложения Д характеристики воды при средней
температуре.
4.2. Полученные значения критериев подставляют в выбранное
уравнение для расчета Nu.
Коэффициент теплоотдачи от стенки к воде
2
α
находят из формулы
(11)
5. Коэффициент теплопередачи k, Вт/(м
2
*К)
рассчитывается аналогично пунктам 4,5 задания 2. Принимая коэффициент
теплопроводности для латуни
ст
λ
=92,8 Дж/(м*с*К) 
     2.3 Задание 3
     При испытании в лаборатории одноходового кожухотрубного
теплообменного аппарата «А» л воды нагрели от «B» до «С» °С в течение
«Т» мин. Для обогрева использовали сухой насыщенный пар давлением «Р»
МПа и получили «Б» л конденсата температурой «Г» °С. Аппарат изготовлен
из «N» латунных труб диаметром «d»/«D» мм с рабочей длиной «L» мм. Пар
подается    в   межтрубное     пространство.    Рассчитать коэффициент
                      2
теплопередачи k, Вт/(м *К) и расход теплоты в окружающую среду Qпот , Вт
(% от Q ), приняв, что процесс был установившимся.
         Расчет ведут в такой последовательности.
      1.    Определяют коэффициент теплоотдачи от конденсирующегося
пара к стенкам труб α1 по формуле (20). Предварительно находят
параметры насыщенного пара давлением «Р» МПа по приложению Е:
tn=? °С; rп = ? Дж/кг.
       Задаются перепадом температур на пленке конденсата ∆tп.к , учитывая
 что 1 0С<= ∆tп.к <=5 0С, находят температуру стенки tст1=tn- ∆tп.к и температуру
 пленки конденсата tп.к=(tст1+tп)/2.
      Для этой температуры по приложению Д находят характеристики
пленки конденсата (воды): ρ 1= ? кг/м 3 ;           λ 1=? Дж/(м*с*К); µ 1=?
Па*с.
      2.    Рассчитывают скорость движения воды в трубах υ , м/с из
формулы       (28) с учетом формулы (29)
      3.    Определяют критерий Рейнольдса по формуле (13)
      Предварительно найдя коэффициент кинематической вязкости v2 = ? м2/с
(приложение Д) для воды при средней температуре tст2=(«B»+«С»)/2.
      4.    Расчет коэффициента теплоотдачи от стенки к воде α 2 проводят
аналогично пункту 3 задания 2.
       Предварительно определяют вид режима движения воды и выбирают
 уравнение для расчета критерия Nu.
       4.1. Рассчитывают критерии Рг и при необходимости Gr,
 предварительно выписав из приложения Д характеристики воды при средней
 температуре.
       4.2. Полученные значения критериев подставляют в выбранное
 уравнение для расчета Nu.
       Коэффициент теплоотдачи от стенки к воде α 2 находят из формулы
 (11)
      5.    Коэффициент              теплопередачи          k,           Вт/(м2*К)
рассчитывается аналогично пунктам 4,5 задания 2. Принимая коэффициент
теплопроводности для латуни λст =92,8 Дж/(м*с*К)


18

Страницы