Гидравлический расчёт теплообменника.

Целью данного этапа является расчёт мощности приводного насоса с учётом всех гидравлических сопротивлений. Полученная мощность должна удовлетворять изначальным требованиям уровня подачи теплоносителя. Для ее определения необходимо знать какое сопротивление оказывает трубопровод потоку теплоносителя:

Сопротивление, которое оказывают прямые участки трубопровода:

где общая длина:  

С учётом того, что ранее было установлено, что режим движения турбулентный:

коэффициент:

коэффициент трения:

Далее определяется влияние местных сопротивлений:

К местным сопротивлениям относятся:

· 2 отвода круглого сечения:

· 1 вентиль (насос):

· 61 вход в трубу:

· 61 выход из трубы:

· 1 сужение:

· 1 расширение:

Итак, сумма всех коэффициентов: , откуда:

Таким образом полное сопротивление составит:

Зная сопротивление, можно определить мощность (КПД принимается: :

В качестве питательного агрегата используется центробежный, секционный насос вертикального типа «ЦНСв-12,5-60», который выпускается предприятием ОАО «ЛИВГИДРОМАШ». Данная установка способна обеспечить напор в Н = 60 (м), подачу V = 12,5 (м³/ч), а также мощность N = 5,2 (кВт), что полностью покрывает требуемые запросы на работоспособность теплообменника. В качестве самого бойлера был выбран пароводяной подогреватель ПП2-17-7-4 производства КМЗ (Куртамышский Механический Завод). Данный агрегат в полной мере отвечает характеристикам, которые были получены в результате теплового расчёта и его применение целесообразно как по техническим, так и по экономическим причинам.  Ниже приведены технические характеристики одной секции.

Рис 6. «Характеристики одной секции теплообменника»

 Рис 7. «Чертёж одной вертикальной секции»

Итак, на этом расчётная часть курсовой работы окончена.

Заключение

Тепломассообмен является одной из ключевых учебных дисциплин в роли обучения инженера – энергетика. Именно поэтому очень важно понимать и иметь представление о природе тепловых процессов. Курсовая работа позволяет углубить познания в этой области на практике. В ходе её выполнения были изучены основные типы теплообменного оборудования, принципы их действия и их технические характеристики, также были улучшены навыки теплового, конструкционного и гидравлического расчёта, а именно вычисление расходов теплоносителей, температурного напора, общего теплового потока, коэффициентов теплоотдачи и теплопередачи, площади поверхности теплообмена. Была выбрана наиболее удачная, при заданных условиях, схема расположения труб по сторонам правильных шестиугольников, также был осуществлён выбор размера труб и материала, из которых они изготовлены, было рассчитано общее количество труб и секций, толщины обечайки и трубной решётки. В ходе гидравлического расчёта были учтены местные сопротивления и шероховатость прямых участков труб, что позволило выяснить необходимую мощность приводного двигателя насоса. По результатам всех вышеприведённых расчётов были подобраны подходящие насосная установка и теплообменный агрегат.

 

 

Список литературы

1. Проектирование трубчатых рекуперативных теплообменных аппаратов: учеб. пособие: /В. В. Губарева. – Белгород: Изд-во БГТУ, 2014. – 59 с.

2. Ривкин С. Л., Александров А. А./ Термодинамические свойства воды и водяного пара: Справочник – 2-е издание, переработанное и дополненное – М.: Энергоатомиздат, 1984, 80 с. с ил.

3. Бобылёв В. Н. Подбор и расчёт трубчатых теплообменников: Учеб.-метод. пособие/ РХТУ им Д. И. Менделева. – М., 2003. – 80 с.

4. Е.В. Бондаренко, Р.С. Фаскиев. Основы проектирования и эксплуатации технологического оборудования. – М.: Академия, 2011. – 304 с.

5. Рабинович О. М. Сборник задач по технической термодинамике. М., «Машиностроение», 1973, 344 с.

6. Михеев М. А., Михеева И. М. Основы теплопередачи. – 3-е изд., репринтное. – М.: ООО «ИД БАСТЕТ», 2010. – 344 с.: ил.

7. Павлов К. Ф., Романков П. Г., Носков А. А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Учебное пособие для вузов / Под ред. чл.-корр. АН СССР П. Г. Романкова. – 10-е изд., перераб. и доп. – Л.: Химия, 1987. – 576 с., ил.

8. Исаченко В. П. и др. Теплопередача. Учебник для вузов, Изд. 3-е, перераб. и доп. М., «Энергия», 1975.

9. Thermalinfo.ru URL: http://thermalinfo.ru (дата обращения: 23.04.20).

10.  Спецнефтемаш URL: https://kursk.snmash.ru (дата обращения: 03.05.20).

11. ЭлектроТехИнфо URL: https://eti.su/articles/over/over_1553.html (дата обращения: 27.04.20).

12. Теплообменные решения URL: http://www.ks.e8company.ru/poleznaya-informatsiya/teploobmennye-apparaty/ (дата обращения: 19.04.20).