11) Конструктивно-тепловой расчет регенеративн аппаратов

При расчете т а выдел 2 случая.

1. задают теплов производ аппарата, виды теплонос, их начал и конечн значения температур

2. задают конструкцию т а его размеры, начальные параметры теплоносителя и определ конечное знач параметров и теплопроизв .

Составляем 2 ур-я теплового баланса теплоносителей.

- для непрерывного действия

- для периодического действия

Если в процессе один из теплоносителей измен свое агрегатное состояние то

d

Уравнение теплового баланса составляется для опред теплопроизводит, либо для опред расходов теплоносителей.

Q,dQ-тепл производ,G–расход теплонос,C- теплоемкость теплонос,

- коэф потерь тепла в окр средувремя работы аппарата,dt-время работы аппарата,i- энтольпия теплонос,iпит – питат вод,D-расход пара,G- расход сетевой воды.

Уравнения теплопередачи

ср - для непрерывного действия

вср-для периодического действия

Для трубчатых аппаратов

F=1- длина труб,dср – средн диаметр труб,n- число труб,z- число ходов.

Для пластинчатых нерифленых

F=abnab- длина, ширина пластин,n-число пластин.

Определение среднего температурного напора

Если в аппарате тем-ра теплоносителя изменяется вдоль поверхности теплопередачи, то для прямоточного и противоточного движения теплоносителей:

- температурный напор на том конце поверхности, где он больше.- где он меньше.

Определение коэффициента теплопередачи

Для цилиндрической стенки К=

Для плоскости К=

dср,dв,dн – средн, внутр, наружн диаметры труб,- коэф теплопров-ти стенки,- толщина стенки,- коэф теплоотдачи с внутр и наружн стороны,Rз – коэф термического сопротивления загрязнения.

Термические сопротивления

Для цилиндрической стенки Для плоской стенки

- толщина загрязнений с внутрен и наружной стороны.

- теплопроводности загрязнений на внутр и внешн стороне.

12) Гидравлический и механический расчет регенеративных аппаратов.

Г Рустраняет затрату энергии на движение теплоносителей через аппарат.

Полн напор необход для движ теплонос (V=0.2Vзвук) находят по ф – ле.

P=Pтр+Рмс+Рн+Ру.

1)Pтр – потери напора на трении.

Ртр=- коэф трения зависит от режима движения.

- при ламин движении.- при турбул режиме.-степень шероховатостиd– диаметр,l- длина труб,- скорость теплоносителя,- плотность,x– ходов.

При поперечном обтекании теплоносит коэф трения будет зависеть от отношений S/dиS2/d.

S1 – расстояние между осями труб по поперечном обтекании.S2 – расстояние между осями труб при продольном движении.

2) Рм – потери давления в местных сопротивлениях: проход через патрубки и крышки, трубные решетки, перегородки, диффузоры, запоры и регулирующую арматуру.

- коэф местного сопротивления

3)Рн – потери давления на преодаление гидростат столба. Рассчитывается только для тех теплообменников, кот сообщаются с окр средой.

h- расстояние по вертикали между входом и выходом теплоносителя из аппарата.- плотность теплоносителя в теплообменнике и окр среде.

4) Ру. – потери давления обуславл ускорением движения теплоносителя вследствие увеличения объема теплонос.- скорость во входящем и выходящем сечении потока.- плотность во входящем и выходящем сечении потока.

При последовательном подключении теплообмен аппаратов их гидравлическое сопротивление суммируется, расчет ведут для аппарата наиболее удаленного от насоса.

Прочностной расчет

Расчет толщины стенки можно произвести из условия, что тепловбм ап принадлежит к тонкостенным.

Fg = - Сила с которой действует давление. В результате этой силы появлFупр= Fgкоторая направлена противоположно.Fупр=

Аналогично определяем толщину днища аппарата.

Fупр=- толщина стенки.

Расчет толщины трубной решетки

Для определения толщины трубной решетки надо знать способ закрепления труб в ней и распределение нагрузки на ее поверхность. В тепл ап с U- образными трубками верхняя решетка воспринимает всю нагрузку – разность давлений в межтрубном и трубном пространстве , вес теплоносителя и труб.

При расчете тепл апп с двумя неподвижными решетками следует искл нагрузку на площадь внутр сечений труб. Часть нагрузки при этом будет восприниматься трубами поэтому требуется меньшая толщина трубной решетки.