Расчет теплообменного аппарата
Расчет
теплообменного аппарата
Вариант - 19
Дано:=
0,80 кг/с= 1,1 кг/с= 47*10-3 м/d1 = 40/37 *10-3 м’Ж1 = 368 °К
Т’Ж2
= 290 °К
Т’’Ж2
= 320 °К
СPM1
= CPM2 = 4190 Дж/(кг°К)
Λс = 50
Вт/(мК)
Требуется
определить:
. Определить
количество тепла Q (Вт), получаемое нагреваемой водой;
. Найти
теплопередачи для аппарата К [Вт/(мК)];
. Определить
средний температурный напор Δtср (К, °С) и нарисовать графики
изменения температур теплоносителей вдоль поверхности нагрева для прямотока и
противотока;
. Определить
поверхность нагрева F (м2) для прямотока и противотока;
. Определить
(проверить) температуры стенки ТС1 и ТС2 (К, °С)
Решение:
Определить
количество тепла Q (Вт), получаемое нагреваемой водой:
Температура (К, °С) греющей воды у выхода из
аппарата:
Находим средние арифметические
температур теплоносителей и значения физических свойств воды при этих
температурах:
Физические свойства теплоносителей -
греющей воды - при средней температуре:
Из приложения 2: ρж1 = 983,1
кг/м3; νж1 =
0,478*10-6 м2 /с;
λж1 = 0,659 Вт/(мК) ; P2Ж1 =
2,98
Физические свойства нагреваемой воды
при средней температуре:
Из приложения 2: ρж2 = 995,7
кг/м3; νж2 =
0,805*10-6 м2 /с;
λж2 = 0,618 Вт/(мК) ; P2Ж2 =
5,42
Скорость движения (м/с)
теплоносителей:
Греющей воды:
Нагреваемой воды:
Определение режима греющей воды:
Если Re>104, то режим течения
греющей воды турбулентный, расчет числа Нуссельта и средний коэффициент
теплоотдачи:
Средний коэффициент теплоотдачи d1
[Вт/(м2*К)] от греющей воды к стенке трубы:
теплоноситель вода
нагрев прямоток
Число Рейнольдса для потока
нагреваемой воды
Приняв в первом приближении ТС2 =
ТС1 и следовательно, Рrc2 = Prc1 = …, получим:
Средний коэффициент теплоотдачи d2
[Вт/(м2*К)], от стенки трубы к нагреваемой воде:
Найти теплопередачи для аппарата К [Вт/(мК)]:
Средний коэффициент теплоотдачи d2 [Вт/(м2*К)],
для аппарата (для цилиндрической стенки):
Определить средний температурный напор Δtср
(К, °С) и нарисовать графики изменения температур теплоносителей вдоль
поверхности нагрева для прямотока и противотока:
Для прямотока:
Для противотока:
Плотность теплового потока на 1м трубы (Вт/м)
при прямотоке и противотоке:
Длина трубы теплообменника при
прямотоке и противотоке (м):
Определить (проверить) температуры стенки ТС1 и
ТС2 (К, °С)
Ошибка в выборе температуры
поверхности стенки трубы