Сделай Сам Свою Работу на 5

Гидродинамический расчет ТА





Основной задачей гидродинамического расчета ТА является определение гидродинамического сопротивления по трактам нагревающего и нагреваемого потоков при заданном расходе теплоносителей и выбранных размерах проходных сечений потоков.

16.Общие гидравлические сопротивления потока складываются из сопротивления трения (ΔРтр) и местных сопротивлений (ΔРмест).

Гидравлическое сопротивление на трение определяются по уравнению Дарси-Вейсбаха:

,

где l1- коэффициент сопротивления трения; при 105≤Re≤108, величину l1 можно определить по уравнению

.

Следовательно, для нагревающего потока

l1= 0,017;

DRтр= 1421,3Па.

Местные гидравлические сопротивления определяются уравнением

,

где z1- коэффициент местных сопротивлений (справочная величина). Зависит от поворота потока, сужения проходного сечения и т.д.

 

При входе в аппарат z1,1=1,0; удар и поворот потока во входной камере z1,2=1,5; поворот на 1800 в образной трубе z1,3=0,5; удар и поворот в выходной камере z1,4=1,5; выход из аппарата z1,5=1,0.

;

DRмест= 1532,7 Па.

Общее сопротивление по нагревающему потоку:

DR=DRтр+DRмест=1421,3+1532,7=2954 Па.

17. Гидравлические сопротивления по нагреваемому потоку.



Коэффициент λ2 определяется уравнением

.

Гидравлические сопротивления трения

Па.

Коэффициент местных сопротивлений z2 по схеме аппарата численно равен величине z1 (рис. 3.2.1).

Величина местных сопротивлений по нагреваемому потоку

Па.

Общие сопротивления по нагреваемому потоку

DR2=DRтр2+DRмест2=1975,7+1598=3573,7 Па.

Сопротивления определены по одной секции ТА. Если таких секций в ТА будет п, включенных последовательно, то найденные значения DR1 и DR2 необходимо умножить на п. В нашем случае п=1.

18. Затраты мощности на прокачку через ТА определяются соотношением:

,

где DR-гидравлические сопротивления; h - КПД установки для перекачки теплоносителя h=0,3÷0,4

Следовательно, для горячего теплоносителя (h=0,35)

кВт.

Для нагреваемого теплоносителя:

кВт.

 

Общие затраты мощности на прокачку теплоносителей:

N=N1+N2=0,2+0,6=0,8 кВт.

Приведенные расчеты показывают, что выбранный теплообменник по своим показателям приемлем для эксплуатации.

По данным проведенных расчетов строится температурная диаграмма, показывающая, как изменяются температуры горячего и холодного теплоносителя по теплообменному аппарату, и дается схема ТА (рис. 3.2.1), приводится список используемой литературы.



Рис. 3.2.1. Схема одной секции ТА «труба в трубе»,

работающего по прямотоку (Р=0)

 

Задачи для самостоятельного решения

Задача 3.2.19. Произвести конструктивный и поверочный расчет теплообменного аппарата по следующим данным:

Горячий носитель (мазут), начальная температура мазута t1=234 0С, конечная t2=170 0C. Расход холодного теплоносителя – сырая нефть G2=270∙103 кг/час, начальная температура t1=135 0С, конечная t2=168 0С. Тип теплообменного аппарата ТП, кожухотрубный с плавающей головкой; индекс противоточности Р=0,5.

Задача 3.2.20. Масло марки МС поступает в маслоохладитель с температурой t’ж1=70 оС и охлаждается до температуры t’’ж1=30 оС. Температура охлаждающей воды на входе t’’ж2=20 оС.

Определить температуру воды на выходе из маслоохладителя, если расход масла и воды равны G1=104 кг/час и G2=2,04∙104 кг/час.

Ответ: t’’ж2=30 оС.

Задача 3.2.21. В воздухоподогревателе воздух подогревается от температуры t’ж2=20 оС до t’’ж2=210 оС, а горячие газы охлаждаются от температуры t’ж1=410 оС до t’’ж1=250 оС.

Определить средний логарифмический температурный напор между воздухом и газом для случаев движения их по прямой и противоточной схемам.

Ответ: Δtпрям=154 оС; Δtпрот=215 оС.

Задача 3.2.22. Определить поверхность нагрева и число секций водоводяного теплообменника типа «труба в трубе». Греющая вода движется по внутренней стальной трубе (λс=45 Вт/м∙К) диаметром d2/d1=35/32 мм/мм и имеет температуру на входе t’ж1=95 оС. Расход греющей воды G1=2130 кг/час. Нагреваемая вода движется противотоком по кольцевому каналу между трубами и нагревается от t’ж2=15 оС до t’’ж2=45 оС. Внутренний диаметр внешней трубы D=48 мм. Расход нагреваемой воды G2=3200 кг/час. Длина одной секции теплообменника l=1,9 м. Теплоемкость воды Ср=4,19 кДж/кг∙К.



Ответ: F=1,33 м2; п=7.

 

 








Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.