- •Оглавление
- •2. Цель курсовой работы
- •3. Требования к содержанию и оформлению пояснительной записки
- •4. Исходные данные к курсовым работам
- •Волжский государственный инженерно-педагогический университет Автомобильный институт
- •Волжский государственный инженерно-педагогический университет Автомобильный институт
- •Волжский государственный инженерно-педагогический университет Автомобильный институт
- •Волжский государственный инженерно-педагогический университет Автомобильный институт
- •5. Основы инженерных тепловых и компоновочных расчётов теплообменных аппаратов
- •6. Заключение
- •7. Приложения
- •7.1. Примеры тепловых и компоновочных расчётов теплообменных аппаратов
- •7.1.1. Курсовая работа №1
- •3.Исходя из заданной скорости движения воды в трубках, определим количество трубок в одном ходе и в целом в теплообменнике.
- •6.1. Среднелогарифмический температурный напор от конденсата к нагреваемой воде
- •6.2.Cредняя температура воды
- •3. Средняя температура стенки
- •6.4.Режим течения пленки конденсата определяется по приведенной (к вертикальной) длине трубки [1].
- •8. Рассчитываем коэффициент теплопередачи от пара к воде, как при теплопередаче через плоскую стенку (т.К. Толщина стенки трубки мала по сравнению с её радиусом ).
- •9. Уточненное значение температуры стенок трубок
- •10. Определяем необходимую поверхность теплообмена.
- •7.1.2. Курсовая работа №2
- •1.1. Массовый и объёмный расходы воды в трубках
- •3. Скорость воды:
- •4. Средние температуры воды:
- •5. Определение режимов течения воды в трубках и в межтрубном пространстве .
- •6. Определение коэффициентов теплоотдачи при течении воды в трубках и в межтрубном пространстве.
- •10.Необходимая длина трубок по ходу движения греющей воды
- •7.1.3. Курсовая работа №3 Тепловой расчёт кожухотрубчатого теплообменника
- •2.2. Расчет коэффициента теплоотдачи от бензола к трубкам.
- •3.1. Коэффициент теплоотдачи конденсирующегося бензола.
- •7.1.4. Курсовая работа №4 Тепловой и компоновочный расчёты спирального теплообменника
- •2.2. Определим коэффициент теплопередачи.
- •2.2.1. Гидравлический диаметр каналов для движения воды и бензола
- •3.1. Геометрический и компоновочный расчет матрицы спирального теплообменника.
- •3.1.2. Определим количество витков внутренней спирали - n1
- •7.2. Справочные материалы
- •Расчётные характеристики горизонтальных пароводяных подогревателей конструкции я.С Лаздана [Рис. 1]
- •Международная система единиц (си)
- •Соотношения между единицами измерения системы мкгсс и международной системы единиц (си)
- •8. Список рекомендуемой литературы
6.1. Среднелогарифмический температурный напор от конденсата к нагреваемой воде
∆t=[(t11-t21)-(t111-t211)]/ℓn[(t11-t21)/(t111-t211)]=[(142,9-70)-(142,9-95)]/ℓn[(142,9-70)/(142,9-95)] = 25/ℓп(72,9/47,9)=59,50C.
В этой зависимости t11 = t111 = tн = 142,90С (по заданию).
6.2.Cредняя температура воды
tв = tн - -∆t = 142,9 - 59,5 = 83,40С.
3. Средняя температура стенки
tст = (tн+t)/2 = (142,9+83,4)/2=113,150C.
6.4.Режим течения пленки конденсата определяется по приведенной (к вертикальной) длине трубки [1].
L=mdн∆tпА1,
где ∆tп- температурный напор между паром и стенкой трубки
∆tп = tн - -tст = 142,9 – 113,15 = 29,750С;
dн=16мм-наружный диаметр трубки;
А1=(g/ν2)1/3*λ/(rνγ)[1/м*К] - комплекс физических свойств воды на линии насыщения. Для определения коэффициента А1 используем расчеты, сведенные в таблицу №3 (см. Приложение). При температуре конденсации водяного пара tн=142,90С значение коэффициента А1=97,9.
Приведенная вертикальная длина трубки
L=12*0,016*29,75*97,9=562
Приведенная к вертикальной длина труб меньше критического значения lкр=3900, при котором на горизонтальных трубках возникает турбулентное течение пленки конденсата
Режим течения ламинарный и коэффициент теплоотдачи от конденсата к стенке трубки определяется зависимостью [1]
альфап=А2/4√mdн(tн-tст)
А2 определяем по таблице №3 (см. Приложение). А2=8243.
альфап=8243/4√12*0,016*29,75
= 5332ккал/м2*ч*K = 6204Вт/м2K
7. Определяем коэффициент теплоотдачи от стенки трубки к нагреваемой воде.
Режим течения определяется числом Рейнольдса.
Re =Wт*dвн/ν,
где:
ν – кинематический коэффициент вязкости воды (таблица №1, Приложение).
При средней температуре воды t=83,40С (определена выше по среднелогарифмическому напору) кинематический коэффициент вязкости воды равен ν = 0,353*10-6м2/c;
dвн- внутренний диаметр трубок;
Wт = 1м/c –скорость воды в трубках (задана).
Re=1*0,014/0,353* 10-6= 39660
Режим турбулентный.
Коэффициент теплоотдачи от нагреваемой воды к стенкам трубок при турбулентном течении определяем по зависимости [1]
альфав=A5W0,8/dвн0,2,
где:
А5=2656-коэффициент при турбулентном течении воды при её средней температуре t=83,40C (определяется по таблице №3, Приложение).
Тогда,
альфав=2656*10,8/0,0140,2= 6237ккал/м2часК = 7258Вт/м2К
8. Рассчитываем коэффициент теплопередачи от пара к воде, как при теплопередаче через плоскую стенку (т.К. Толщина стенки трубки мала по сравнению с её радиусом ).
К=1/(1/альфап + δ /λ + δ 3/λ3 + 1/альфав)
δ = 1мм = 0,001м-толщина трубок;
λ = 105Вт/мК - коэффициент теплопроводности латунной трубки;
δ3/λ3 = 0,0013м2К/Вт - термическое сопротивление загрязнений на трубке (задано)
К = 1 /[1/6204+0,0014/105+0,00013 + 1/7258] =
= 1/[1,612*10-4+0,095*10-4+1,3*10-4+1,378*10-4] =
= 2281Вт/м2К = 1960 ккал/м2часК