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 |
Задачи и порядок расчета теплообменных аппаратовСодержание книги
Похожие статьи вашей тематики
Поиск на нашем сайте
Различают конструктивный и поверочный тепловые расчеты теплообменных аппаратов. Задачей конструктивного расчета, который выполняется при проектировании аппарата, является определение поверхности теплообмена, необходимой для передачи заданного количества теплоты при заданных температурах сред. При поверочном расчете определяют конечные температуры сред и тепловую производительность для определенного аппарата, конструкция и поверхность которого известны. Поверочный расчет обычно производится для выяснения температурных показателей аппарата при режимах работы, отличных от расчетного. При выполнении конструктивного теплового расчета должны быть известны (либо выбраны): тип аппарата, материалы для основных узлов, некоторые геометрические размеры (например, диаметр труб и т. п.), участвующие в теплообмене среды и температуры входа и выхода их из аппарата. Конструктивный расчет выполняют в следующем порядке: 1) составляется тепловой баланс теплообменного аппарата; 2) определяется средняя разность температур между средами в теплообменном аппарате ; 3) определяются коэффициенты теплоотдачи горячего и холодного теплоносителей и ; 4) определяется коэффициент теплопередачи теплообменного аппарата К и тепловая нагрузка (производительность) аппарата Q; 5) находится поверхность теплообмена F; 6) выбирается коэффициент запаса к найденной величине F; 7) уточняются принятые значения скоростей и проходных сечений; 8) определяются и сопоставляются с допустимыми гидравлические сопротивления обеих сред; 9) находятся мощности, необходимые для создания принятых скоростей движения, подбираются насосы и вентиляторы, обеспечивающие необходимые мощности и потери напора. При поверочном расчете должны быть известны: поверхность аппарата и основные размеры (диаметр труб, их число и расположение и др.), расходы рабочих сред и их температура на входе в аппарат. Поверочный расчет теплообменного аппарата выполняется в следующем порядке: 1) определяются коэффициенты теплоотдачи сред; 2) определяется коэффициент теплопередачи теплообменного аппарата; 3) находятся величины изменений конечных температур и горячей и холодной жидкостей в аппарате; 4) определяется тепловая производительность теплообменного аппарата Q. Так как в начале этого расчета средние температуры жидкостей в аппарате неизвестны, то при выполнении первых двух пунктов физические свойства жидкостей, входящие в уравнение для определения соответствующих коэффициентов теплоотдачи, находят по температурам на входе в аппарат ( и ). Далее уточняют значения физических свойств, коэффициент теплопередачи К и пересчитывают значения температур. Основные уравнения. В основе теплового расчета теплообменного аппарата (конструктивного и поверочного) лежат два уравнения: - уравнение теплового баланса; - уравнение теплопередачи. Уравнение теплового баланса для случая однофазных сред может быть записано в виде
, (1.52) где Q - тепловая нагрузка (производительность) аппарата, т. е. тепло, отдаваемое горячей и получаемое холодной средой в единицу времени, Вт; G1 - массовый расход горячего теплоносителя, кг/с; ср— изобарная удельная теплоемкость соответствующей жидкости, Дж/(кг ). Индекс 1 указывает, что величины относятся к горячей среде, а индекс 2 - к холодной среде, один штрих обозначает величины у входа в теплообменный аппарат, два штриха - у выхода. Расход жидкости определяется по формуле , где w - скорость жидкости, м/с; - плотность жидкости, кг/м3; S-площадь поперечного сечения, через которое движется поток жидкости, м2. Уравнение теплопередачи, из которого обычно определяют поверхность теплообмена F = πdL (L - длина труб), имеет вид Q = К . (1.53) Разность между температурами сред по поверхности теплообменного аппарата изменяется, и поэтому в уравнении теплопередачи используется средняя разность температур Δtср, называемая средним температурным напором. Характер изменения температур горячей и холодной жидкостей по поверхности аппарата зависит от схемы их движения. На рис. 1.11 показано изменение температур в случае прямотока и противотока.
Рис.1.11. Характер изменения температур теплоносителей при различных схемах движения жидкостей в аппарате: а - прямоток; б - противоток В тепловом расчете теплообменных аппаратов используется средняя логарифмическая разность температур, определяемая по формуле , (1.54) где - большая, - меньшая разность температур на входе и выходе из аппарата. Среднелогарифмический температурный напор для противотока всегда больше, чем для прямотока. При постоянной температуре одной из жидкостей средние температурные напоры при прямотоке и противотоке одинаковы. Если < 2, то можно вместо среднелогарифмического напора использовать среднеарифметическое значение температурного напора: tср = 0,5( tб + tм). (1.55) Для более сложных схем движения жидкостей (смешанное, перекрестное и др.) средний температурный напор меньше Δtср противотока и рассчитывается с учетом поправки, определяемой по справочникам, как функция температур жидкостей. Коэффициент теплопередачи теплообменного аппарата. Коэффициент теплопередачи от горячей среды к холодной зависит от условий теплообмена со стороны каждой среды, а также от термического сопротивления стенки теплопередающей поверхности и термического сопротивления загрязнений . Таким образом, полное термическое сопротивление стенки: , (1.56) где - теплопроводность материала стенки, Вт/(м ) и ее толщина, м соответственно; δ3 - теплопроводность слоя загрязнений, Вт/(м ) и его толщина, м соответственно. При прочих равных условиях численное значение коэффициента теплопередачи зависит от того, к какой поверхности его относят, однако поверхностные теплообменные аппараты обычно изготавливают из труб, отношение толщины стенок которых к диаметру < 0,1. В таких случаях коэффициент теплопередачи рассчитывается по формуле для плоской стенки:
, (1.57) где - соответственно коэффициенты теплоотдачи со стороны горячего и холодного теплоносителей, Вт/(м2 ).
|
||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-08-12; просмотров: 474; 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 - 3.137.221.114 (0.008 с.) |