3. Расчет коэффициента теплопередачи через тонкостенные трубы

Для данного расчета можно пользоваться формулой для плоской стенки:

(15)

где - толщина стенки трубы, м.,(=(0,5(d_н-d_в));

_ст- теплопроводность материала стенки трубы (для стали _ст=50 Вт/(м К),

для латуни – 100 Вт/(м К).

3. Определение площади поверхности нагрева

Площадь поверхности нагрева теплообменного аппарата определяется из уравнения теплопередачи:

(16)

где Δt_ср – средняя разность температур, К.

Расчет площади поверхности нагрева проводим как при прямотоке, так и при противотоке. По полученным результатам необходимо сделать вывод, какое направление движения теплоносителей более выгодно в рекуперативных теплообменных аппаратах.

3. Расчет количества труб

Для определения количества трубы необходимо площадь А разделить на площадь поверхности нагрева одной трубки

(17)

где ℓ- длинна трубы, м.

если трубки расположены вертикально

(18)

где H- высота трубы,м.

3. Задание для самостоятельной работы

Рассчитать рекуперативный кожухотрубный теплообменный аппарат гладкотрубчатого типа, определив:

- тепловую мощность теплообменника, Ф, кВт;

- неизвестный расход одного из теплоносителей, кг/с;

- площадь поверхности нагрева, А, м²;

- количество труб, n, шт.

Начертить схему теплообменника и графики изменения температуры теплоносителей при прямоточном и противоточном их движении. Исходные данные для расчета принимаются по таблице 1 по последней цифре номера зачетной книжки.

Таблица 1 Исходные данные для расчета теплообменного аппарата

№	Параметры теплоносителей и теплообменника	Обозначение	Размерность	Последняя цифра номера зачетной книжки
				1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
1	Тип теплообменика	-	-	пароводяной		водоводяной		газоводяной		паровоздушный		водовоздушный
2	Давление горяч. теплоносителя	p1	МПа	0,15	0,20	0,20	0,15	0,10	0,15	0,20	0,25	0,15	0,100
3	Темп-ра горяч. теплоносителя на входе	t'1	^0С	-	-	115	105	400	450			120	105
4	Темп-ра горяч. теплоносителя на выходе	t''1	^0С	-	-	70	70	150	200			70	70
5	Давление холод. теплоносителя	p2	МПа	0,20	0,15	0,25	0,20	0,15	0,30	0,10	0,10	0,15	0,15
6	Темп-ра холод. теплоносителя на входе	t'2	^0С	70	65	10	5	70	70	-20	-30	-15	-25
7	Темп-ра холод. теплоносителя на выходе	t''2	^0С	95	90	65	60	95	110	40	60	40	50
8	Расход горячего теплоносителя	mt1	кг/с	0,5	-	2,0	-	1,5	-	0,25	-	1,75	-
9	Расход холод. теплоносителя	mt2	кг/с	-	0,5	-	4,0	-	3,0	-	35	-	2,0
10	Скорость горячего теплоносит.	U1	м/с	-	-	1,25	1,75	3,00	2,50	-	-	0,5	2,25
11	Скорость холодного теплоносит.	U2	м/с	0,75	0,75	1,00	1,50	1,20	1,30	5,00	8,00	7,00	6,00
12	Расположение труб	-	-	гор	верт	гор	гор	гор	верт	верт	верт	верт	верт
13	Число рядов труб по вертикали	n	шт.	10	-	15	12	16	-	-	-	-	8
14	Высота труб (для верт. аппар.)	H	м	-	1,5	-	-	-	1,5	1,0	1,2	1,4	1,6
15	Длина труб (для гор. аппар.)	l	м	2,5	-	3,0	4,0	0,2	-	-	-	-	-
16	Диаметр труб	dвн	мм	18	16	14	12	50	45	16	14	18	60
17	-------------//--------------------	dн	мм	20	20	16	14	55	50	18	16	20	65
18	Материал труб, сталь-с,латунь-л	с,л		с.	с.	л.	л.	с.	с.	с.	с.	л.	с.