Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Тепловий розрахунок конденсаторів при інтенсифікації теплообмінуСодержание книги
Поиск на нашем сайте
В конденсаторах із зовнішнім повітряним охолодженням зовнішня поверхня горизонтальної труби виконується з ребрами, які можуть мати різноманітну форму (прямі, круглі, спіральні, у вигляді пластин, що розміщуються на трубі) та товщину, що може бути по висоті або постійною або змінною (трапецеїдальні, трьохкутні) і виконуватися монолітними з трубою або такими, що насаджуються на неї. Якщо вважати температуру повітря постійною, величину коефіцієнта тепловіддачі однаковою в будь-якій точці поверхні ребра, то коефіцієнт теплопередачі k, що віднесений до повної зовнішньої поверхні, можна визначати за наступною формулою: , (3.49) де Е - коефіцієнт ефективності всієї ребристої (труби і ребер) поверхні. Він дорівнює: ; (3.50) , - відповідно середні коефіцієнти тепловіддачі зі сторони охолодження та зі сторони конденсації, Вт/(м2·К); - степінь покриття поверхні ребрами ( - величина площі зовнішньої поверхні труби з ребрами, м2, - теж саме для умовно гладкої поверхні без ребер, м2); - коефіцієнт покриття поверхні ребрами ( - величина площі внутрішньої поверхні тепловіддачі, м2); - коефіцієнт, що враховує тепловий опір контакту між трубою та ребрами. Для поверхонь з монолітними ребрами і з насадженими, які підлягали металізації при збиранні з трубами, =1. При виконанні контакту шляхом механічного натискання може зменшуватися до величини 0,5. - коефіцієнт ефективності ребра. Величина m дорівнює: ( - відповідно коефіцієнт теплопровідності матеріалу ребра, Вт/(м·К), товщина ребра, м). Умовна висота круглого ребра h, м, дорівнює: (D, d – відповідно зовнішній і внутрішній діаметри ребра, м); ( - крок ребер, м). Сучасні промислові конденсаторні установки з повітряним охолодженням обов’язково мають в своєму складі вентилятор для збільшення інтенсивності тепловіддачі до повітря. В багатьох таких установках застосування сумісно ребер і вентилятора дозволяє досягнути помітного збільшення коефіцієнта в порівнянні з варіантом гладкої зовнішньої поверхні труби і без вентилятора. Середній по довжині труби коефіцієнт тепловіддачі зі сторони конденсації для вказаного елементу конденсатора при умові q=const і z=var буде дорівнювати: . (3.51) Тобто середній по поверхні теплообміну коефіцієнт тепловіддачі при конденсації в горизонтальних трубах не залежить від довжини труби. Відмітимо особливості методики розрахунку конденсаторів повітряного охолодження з вентиляторами. Специфіка розрахунку полягає в узгодженні аеродинамічних характеристик апарата і типу та номеру вентилятора, що був вибраний. Розрахунок починається з вибору геометрії поверхні охолодження та швидкості повітря. Потім розраховується середній коефіцієнт тепловіддачі зі сторони повітря . Далі задаються величинами L, та за формулою (3.49) розраховують величину коефіцієнта теплопередачі k. Наступним кроком є визначення густини питомого теплового потоку зі сторони конденсації і розрахунок величини за формулою (3.51). Якщо величини (та, якою задавалися і та, що отримувалася за (3.51)) не збігаються, то роблять ще одну спробу і т.д. В кінці визначають потрібну поверхню апарата (F = Q / q) та проводять розрахунок перепаду тиску в ньому зі сторони повітря. При виконанні проектного розрахунку конденсаторів із зовнішнім водяним охолодженням повинні бути відомі: теплова потужність Q, марка і витрата холодоагента, температура кипіння і конденсації, тип апарата (скоріше за все горизонтальний кожухотрубний конденсатор), його конструктивна схема та схема руху теплоносіїв, матеріали для основних вузлів, діаметр труб, температури води на вході і виході з апарата (різниця цих температур в холодильній техніці невелика і складає ≈3оС). Проектний розрахунок виконується в наступній послідовності: складається тепловий баланс конденсатора, визначається середньологарифмічний температурний перепад між теплоносіями, визначаються коефіцієнти і , визначаються величини k і q, знаходиться площа поверхні теплообміну F, вибирається коефіцієнт запасу величини F, здійснюється компоновка апарата і уточнюються прийняті значення швидкостей і перерізів в ньому, визначається гідравлічний опір робочих тіл, знаходяться потужності і здійснюється підбір насосів. Для кожухотрубних апаратів з гладкотрубними пучками середній коефіцієнт тепловіддачі до води при її турбулентному поперечному обтіканні труб визначається за наступною залежністю: . (3.52) В формулі (3.52) індекс 0 відноситься до води. Коефіцієнт для коридорного пучка і для шахового пучка ( - відносний поперечний і - відносний повздовжній кроки пучка). Визначальним розміром в (3.52) є зовнішній діаметр труб, визначальною температурою – температура потоку води, розрахунковою швидкістю – швидкість в найменшому перерізі апарата. Знаючи теплову потужність Q конденсатора, марку холодоагента, температуру конденсації можна визначити теплове навантаження елемента конденсатора QE (QE ≈ Q / n, де n – попередньо визначена кількість горизонтальних труб в апараті), швидкість пари на вході в трубу , (3.53) Число Рейнольдса потоку пари на вході в трубу . (3.54) Число буде значно більше 70000 і режим течії двофазового потоку хладону в даному випадку буде змішаним на початку труби - напівкільцевим (асиметричним), а потім, починаючи з певного значення повздовжньої осі z0, розшарованим. Деякі дані приймаються на основі відомостей, що є в літературі для аналогічних апаратів (наближені величини прохідних перерізів, оптимальні величини швидкостей середовищ). Інакше виконати якісно тепловий розрахунок буде доволі проблематично. Визначивши за залежністю (3.52) середній коефіцієнт тепловіддачі до води , можна, попередньо задавши величину L, розрахувати різницю середніх температур зовнішньої поверхні труби і води за формулою: , (3.55) а також різницю середніх температур внутрішньої і зовнішньої поверхонь труби: . (3.56) У формулах (3.55) і (3.56) в якості розрахункової прийнята внутрішня поверхня труби через те, що > . Сума враховує термічний опір стінки труби і забруднень (приймаються за відповідними рекомендаціями). Знаючи загальний температурний перепад між температурою насичення хладону і середньою температурою охолоджуючої води можна знайти різницю між температурою насичення і середньою температурою внутрішньої поверхні труби. Вона буде дорівнювати: . (3.57) Середній по довжині труби коефіцієнт тепловіддачі при конденсації хладону всередині труби , враховуючи змішаний режим течії його фаз, буде дорівнювати: , (3.58) де - середній коефіцієнт тепловіддачі на ділянці напівкільцевого (асиметричного) режиму течії, Вт /(м 2· К), довжиною z0, м; він дорівнює: (3.59) Довжина ділянки напівкільцевого (асиметричного) режиму течії z0 визначається з умови її існування при < 70000. Вона дорівнює: . (3.60) - середній коефіцієнт тепловіддачі на ділянці розшарованого режиму течії, Вт/(м2·К): . (3.61) Коефіцієнт тертя Сf визначається за залежностями: , (3.62) , , , . Подальше завдання полягає у розв’язку системи рівнянь (3.63) з метою знаходження густини теплового потоку шляхом узгодження величин n і L. (3.63) , (3.65) Система розв’язується методом послідовних наближень або графоаналітичним методом. Тепер, маючи величину , можна визначати загальну площу теплообмінної поверхні апарата і виконувати подальші етапи його проектного розрахунку.
|
||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-08-06; просмотров: 406; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.117.254.202 (0.009 с.) |