2. Завдання на курсову роботу
Розрахунки необхідно виконати двома способами – за допомогою однієї з відомих алгоритмічних мов програмування ( наприклад QBASIC), що вивчались у першому розділі дисципліни, та за допомогою електронних таблиць Microsoft Excel, що вивчалася у другому розділі дисципліни. Результати розрахунків обов’язково мають збігатися.
Розрахунки у КР необхідно вести в такій послідовності.
Визначають діаметр внутрішнього контуру енергосистеми:
= ,
де - витрата теплоносія у внутрішньому контурі, ;
- густина теплоносія внутрішнього контуру, ;
- питома теплоємність теплоносія, ;
- коефіцієнт, що дорівнює 3,14.
Визначають товщину стінки трубопроводів внутрішнього та зовнішнього
контурів енергосистеми:
=0,1 ; ,
де - відповідно тиск в середині трубопроводу внутрішнього та
зовнішнього контурів, МПа;
- припустима міцність матеріалу трубопроводів, МПа;
- діаметр зовнішнього контуру, що змінюється в діапазоні 0,25/0,4 м.
Число Рейнольда для внутрішнього і зовнішнього контурів:
; ,
де - відповідно середня кінематична в’язкість теплоносіїв
внутрішнього та зовнішнього контурів при заданій температурі, ;
- еквівалентний діаметр кільцевого каналу
теплообмінника, м;
- швидкість теплоносія у кільцевому каналі
теплообмінника, ;
- густина теплоносія в зовнішньому контурі, ;
- витрата теплоносія в зовнішньому контурі, .
Число Нусальта для внутрішнього та зовнішнього контурів:
; ,
де - відповідно числа Прандтля теплоносіїв внутрішнього та
зовнішнього контурів при заданій температурі.
Коефіцієнт тепловіддачі теплоносіїв внутрішнього та зовнішнього
контурів, :
; ,
де - відповідно коефіцієнти теплопровідності теплоносіїв
внутрішнього та зовнішнього контурів при заданій температурі,
.
Коефіцієнти теплопередачі від внутрішнього до зовнішнього контурів:
,
де - коефіцієнт теплопровідності матеріалу трубопроводів, .
Розрахункова площа теплообмінника:
,
де - теплова продуктивність енергосистеми, кВт;
- температурний напір, К.
Довжина теплообмінника типу «труба в трубі»:
.
Маса матеріалу енергосистеми:
,
де - довжина ділянок енергосистеми, м;
- густина матеріалу трубопроводів, .
Витрати коштів на енергосистему за рік:
,
де - нормативний коефіцієнт, що дорівнює 0,15;
- вартість металу трубопроводу, грн/кг ;
- вартість 1 кВт∙год електроенергії;
- коефіцієнт тертя трубопроводу;
- підсумковий коефіцієнт місцевого опору трубопроводу;
- ККД мережного насоса;
- ККД електродвигуна для приводу насоса;
g – прискорення вільного падіння, .