Тепловой расчет кожухотрубного теплообменного аппарата

    Дисциплина: Технические
    Тип работы: Курсовая
    Тема: Тепловой расчет кожухотрубного теплообменного аппарата

    Міністерство освіти і науки України
    Національний технічний університет України
    \"Київський політехнічний інститут\"
    Кафедра теоретичної та промислової теплотехніки
    Курсовий проект
    Тепловий розрахунок кожухотрубного
    теплообмінного апарата
    ЗТП 2101 00 01
    Прийняв:
    доц..Гавриш А. С.
    Виконав: студент гр.
    ЗТП – 21, ТЕФ
    Глянь Валерій Володимирович
    зал.
    книжка № 2101
    Захист дозволено
    \"____\"\"________\"
    2006 р.
    варіант № 1
    Захищено з
    оцінкою
    \"_________\"
    Підпис викладача
    ____________
    Підпис студента
    ____________
    Mail: Glian1@online.ua
    2006
    Содержание
    Введение.
    Постановка задачи.
    Количество передаваемой теплоты.
    Коэффициент теплоотдачи к наружной поверхности трубки.
    Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности трубки.
    Коэффициент теплопередачи.
    Площадь поверхности нагрева.
    Вывод.
    Список используемой литературы.
    Введение
    Теплообменными аппаратами называют устройства, предназначенные для передачи тепла от одного теплоносителя к другому, а также осуществления различных технологических
    процессов: нагревание, охлаждения, кипения, конденсации и др.
    Теплообменные аппараты классифицируются по различным признакам. Например, по способу передачи тепла их можно разделить на две группы:
    поверхностные (рекуперативные и регенеративные) и сме
    ения. Требования к промышленным теплообменным аппаратам в зависимости от конкретных
    условий применения весьма разнообразны. Основными требованиями
    являются: обеспечение наиболее высокого коэффициента теплопередачи при
    возможно
    компактность и наименьший расход материалов, надежность и герметичность
    в сочетании с разборностью и доступностью поверхности теплообмена
    технологичность механизированного изготовления широких рядов поверхностей теплообмена для
    различного диапазона рабочих температур, давлений и т. д.
    При созданиях
    новых, более эффективных теплообменных аппаратов стремятся, во-первых,
    уменьшить удельные затраты материалов, труда, средств и затрачиваемый при работе энергии по сравнению с теми же показателями существующих теплообменников. Удельными
    затратами для теплообменных аппаратов называют затраты, отнесенные к тепловой производительности в
    заданных условиях,
    во-вторых, повысить интенсивность и эффективность работы
    аппарата. Интенсивностью процесса или удельной тепловой производительностью теплообменного аппарата
    азывается количество теплоты, передаваемого в единицу времени через единицу поверхности теплообмена при заданном тепловом режиме.
    Интенсивность процесса теплообмена характеризуется коэффициентом теплопередачи
    . На интенсивность и эффективность влияют также форма поверхности теплообмена; эквивалентный диаметр и компоновка каналов, обеспечивающие оптимальные скорости движения сред;
    средний температурный напор; наличие турбулизирующих элементов в каналах; оребрение и т. д. Кроме
    конструктивных методов интенсификации процесса теплообмена существует режимные методы, связанные с изменением гидродинамических параметров и режима течения жидкости
    у поверхности теплообмена. Режимные методы включают:
    подвод колебаний к поверхности теплообмена, создание пульсации потоков, вдувание газа в поток либо отсос рабочей среды через пористую стенку, наложении электрических
    или магнитных полей на поток, предотвращения загрязнений поверхности теплообмена путем сильно турбулизации потока и т. д.
    Постановка задачи
    В вертикальном трубчатом теплообменном аппарате подогревается вода, массовым
    расходом
    . Температура воды изменяется от t
    2 до t
    2 за счет теплоты конденсации сухого насыщенного водяного пара давлением P. Нагреваемая вода протекает внутри латунных трубок диаметром
    . Ориентировочная высота трубок Н. Скорость движения воды W
    2. Водяной пар подается в межтрубное пространство. Определить необходимую площадь поверхности нагрева, а также расход греющего водяного пара.
    № вариан-та
    кг/с
    мм/мм
    м/с
    кПа
    19/17.5
    Пояснительная записка
    1. Количество передаваемой теплоты.
    Рис. 1.
    Схема движения теплоносителей
    Рис. 2. Схематическое изображение
    в теплообменном аппарате.
    теплопередачи в через одиночную трубку.
    Рис. 3. Схема перепада температуры теплоносителей вдоль теплообменной поверхности парожидкостного теплообменного аппарата.
    Определяем
    среднеарифметическую температуру воды:
    = 0.5
    где
    t’
    ж2 - температура
    воды
    на
    входе
    ж2=30°С),
    t”
    ж2 - температура воды на выходе из подогревателя, °С,
    ж2=80
    °С)
    По таблице физических свойств воды
    находим
    основные параметры:
    Рж2
    = 4176.5 кДж/(кг
    .0С)
    теплоемкость воды
    =0.6535 Вт/(м
    .0С)
    коэффициент теплопроводности
    ж2 =
    985.65 кг/м
    плотность воды
    ж2 =0.517
    . 10
    –6 м
    2/с
    коэ
    фициент кинематической вязкости
    = 3.26 -
    число Прандтля
    Определяем количество
    теплоты, передаваемой паром воде:
    4176 кВт
    где
    - массовый
    расход
    воды,
    Рж2- теплоемкость
    воды,
    Рж2=4,1765
    t’
    ж2 - температура
    воды
    на
    входе
    t”
    ж2 - температура воды на выходе из подогревателя, °С,
    Находим расход пара m
    ж1. При
    заданном давлении пара
    Р = 143 кПа
    температура насыщения
    н = 108.5
    0 С.
    Теплота парообразования, определяемая по температуре на
    сыщения
    пара -
    пар
    = 2253 кДж/кг;
    где
    количество
    теплот
    ы, передаваемой паром воде, кВт;
    пар
    теплота парообразования, определяемая по температуре на
    сыщения
    пара
    Коэффициент теплоотдачи к наружной поверхности трубки.
    Для расчета коэффициента теплоотдачи к внешней поверхности трубки при конденсации пара необходимо знать
    температуру внешней поверхности стенки t
    с1 . Так как значение этой величины неизвестно, то расчет проводим методом последовательных приближений. За определяющую температуру принимаем
    Определяем среднелогарифмический температурный напор:
    0С, где
    - температура насыщения,
    0 С;
    t’
    ж2 - температура
    воды
    на
    входе
    t”
    ж2 - температура воды на выходе из подогревателя, °С
    В первом приближении задаемся:
    По таблице физических свойств воды на линии насыщения
    опре­деляем
    основные параметры
    при t
    н = 108.5
    0 С:
    0.6845 Вт/(м
    .0С) -
    коэффициент теплопроводности;
    952 кг/м
    плотность пленки конденсата ;
    ж1 =
    0.275
    . 10
    –6 м
    2/с
    коэ
    фициент кинематической вязкости
    = 1.63
    число Прандтля
    При температуре стенок в первом приближении
    = 84
    0 С :
    = Pr
    = 2.1;
    Приведенная длина трубки (комплекс Григуля при конденсации):
    где t
    - температура насыщения,
    0 С;
    - температура стенки в первом приближении, °С;
    Н – высота трубок;
    -ускорение свободного падения;
    коэ
    фициент кинематической вязкости
    конденсата
    2/с ;
    коэффициент теплопроводности
    конденсата,
    Вт/(м
    .0С) ;
    пар
    теплота парообразования, определяемая по температуре на
    сыщения
    пара
    кДж/кг;
    плотность пленки конденсата
    кг/м
    Так как комплекс Григуля
    = 4606 2300, то режим течения пленки конденсата смешанный.
    Для смешанного режима течения пленки конденсата расчет производим за уравнением подобия:
    – безразмерный критерий
    Рейнольдса
    , характеризирующий отношение сил
    – комплекс Григуля;
    исло Прандтля для пленки конденсата при
    температуре нас
    ыщения
    н = 108,5
    - ч
    исло Прандтля для пленки кон...

    Забрать файл

    Похожие материалы:


ПИШЕМ УНИКАЛЬНЫЕ РАБОТЫ
Заказывайте напрямую у исполнителя!


© 2006-2016 Все права защищены