Читайте также:
|
Тепловой расчет теплообменника типа “труба в трубе”. Выполнить тепловой расчет многосекционного водо-водяного теплообменника (ТО) типа "«труба в трубе», в котором передача тепла от греющей среды к нагреваемой среде осуществляется через стенку стальной трубы (рис.1).
Исходные данные (см.табл. 13 и 14): расход греющей воды – М1; температура греющей воды на входе в ТО - t¢1; расход нагреваемой воды – М2; температура нагреваемой воды на входе в ТО - t¢2; температура нагреваемой воды на выходе из ТО - t²2.
Греющая вода движется по внутренней трубе ТО, нагреваемая вода – по кольцевому каналу между внутренней и внешней трубами. Движение потоков теплообменивающихся сред - противоточное.
Внутренняя труба ТО – стальная, бесшовная (Ст. 20); диаметр трубы – 45/40 мм. Внешняя труба – стальная, бесшовная (Ст. 20); диаметр трубы – 63/57мм.
Коэффициент теплопроводности материала внутренней трубы ТО - l. Ориентировочная длина секции ТО - l.
Определить: 1) тепловую мощность ТО; 2) температуру греющей воды на выходе из ТО; 3) коэффициент теплоотдачи от греющей среды к стенке внутренней трубы; 4) коэффициент теплоотдачи от стенки внутренней трубы к нагреваемой среде; 5) коэффициент теплопередачи от греющей среды к нагреваемой среде; 6) поверхность нагрева ТО; 7) число секций ТО.
В конце расчета уточнить длину одной секции ТО с учетом принятого числа секций, а также выполнить проверку правильности первоначального выбора температур поверхностей теплопередающей стенки.
Пояснительная записка должна включать: исходные данные, принципиальную схему ТО, все расчетные действия, график изменения температур греющей среды и нагреваемой среды по длине ТО, график изменения температуры на расчетном участке теплопередачи, список использованной литературы.
Физические характеристики воды, необходимые для решения задачи, см. в прил. V
Таблица 13
| Показатели | Ед.изммерения | Предпоследняя цифра шифра | |||||||||
| Расход греющей воды М1 | Кг/ч | ||||||||||
| Температура греющей воды на входе в ТО | оС | ||||||||||
| Расход нагреваемой воды М2 | кг/ч | ||||||||||
| Температура нагреваемой воды на входе t2¢ | оС | ||||||||||
| Температура нагреваемой воды на выходе t2² | оС |
Таблица 14
| Показатели | Ед.изммерения | Последняя цифра шифра | |||||||||
| Коэффициент теплопроводности материала поверхности l | Вт/ мК | ||||||||||
| Ориентировочная длина секции ТО-ℓ | м | 1,2 | 1,25 | 1,3 | 1,35 | 1,4 | 1,45 | 1,5 | 1,55 | 1,6 | 1,65 |
Ответить письменно на следующие вопросы:
1. Чем отличается теплопередача от теплоотдачи?
2. При каких предположениях выводятся формулы, определяющие среднелогарифмический температурный напор?
3. В каких случаях среднелогарифмический напор температуры можно заменить среднеарифметическим?
4. Какие преимущества имеет противоточная схема движения теплоносителей перед прямоточной? В каких случаях эти схемы эквивалентны?
Л и т е р а т у р а: [1, с. 456-458 ].
ЛИТЕРАТУРА
1. Нащокин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача. – М.: Высшая школа, 1975.
2. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. – М.: Энергия, 1973.
3. Исаченко В.Н., Осипова В.М., Сукомел А.С. Теплопередача. М., 1981.
4. Афанасьев В.Н., Исаев С.И., Кожинов И.А. и др. Задачник по технической термодинамике и теории тепломассообмена / Под ред. В.И.Крутова и Г.Б.Петражицкого. – М.: Высшая школа, 1985.
5. Краснощеков Е.А., Сукомел А.С. Задачник по теплопередаче. – М.: Энергия, 1980.
6. Дрыжаков Е.Е., Исаев С.И. и др. Сборник задач по технической термодинамике и теплопередаче. (под ред.Юдаева Б.Н.)., М., 1978.
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Плотность (r), массовая теплоемкость при р = const (Ср) и коэффициент теплопроводности (l) различных материалов.
| Наименование материала | tоС | r кг/м3 | Ср кДж/(кг.К) | l Вт/(м.К) |
| Металлы и сплавы Алюминий Латунь Медь Серебро Сталь Углеродистая Нержавеющая Чугун | 0,896 0,392 0,388 0,234 0,494 0,494 0,502 | 45-50 16-20 | ||
| Строительные и теплоизоляционные материалы Асбест листовой Бетон Древесина (поперек волокон): дуб сосна Кирпич Красный Угнеупорный Минеральная вата Пенопласт Стекло Вата стеклянная Шлаковая Вода и газы Вода Воздух Дымовые газы | 999,9 1,293 1,295 | 0,816 1,13 1,76 2,7 0,876 0,837 0,921 - 0,67 - - 4,212 1,005 1,042 | 0,116 0,279 0,207 0,107 0,77 0,814 0,047 0,058 0,744 0,046 0,07 0,551 0,0244 0,0228 |
ПРИЛОЖЕНИЕ II
Степень черноты разничных материалов
| Наименования материалов | tоC | e |
| Алюминий полированный окисленный Железо листовое оцинкованное Стальное литье Сталь листовая шлифованная окисленная Чугунное литье Дерево строганное Кирпич огнеупорный красный Стекло Штукатурка известковая | 50-500 200-600 700-1040 940-1100 200-600 500-1000 20-100 10-80 | 0,04-0,06 0,11-0,19 0,23 0,52-0,56 0,55-0,61 0,80 0,81 0,8-0,9 0,8-0,9 0,93 0,91-0,94 0,91 |
ПРИЛОЖЕНИЕ III
физические свойства сухого воздуха
при давлении 760 мм рт.ст.
| to C | r,кг/м3 | ср, кДж/(кг.К) | l.102 Вт/(м.К) | n.106 м2/с | Рr |
| 1,293 1,247 1,205 1,165 1,128 1,093 1,060 1,029 1,000 0,972 0,946 0,898 0,854 0,815 0,779 0,746 0,674 0,615 | 1,005 1,005 1,005 1,005 1,005 1,005 1,005 1,009 1,009 1,009 1,009 1,009 1,013 1,017 1,022 1,026 1,038 1,047 | 2,44 2,51 2,59 2,67 2,83 2,90 2,96 3,05 3,13 3,21 3,21 3,34 3,49 3,64 3,78 3,93 4,27 4,60 | 13,28 14,16 15,06 16,00 16,96 17,95 18,97 20,02 21,09 22,10 23,13 25,45 27,80 30,09 32,49 34,85 40,61 48,33 | 0,707 0,705 0,703 0,701 0,699 0,698 0,696 0,694 0,692 0,690 0,688 0,686 0,684 0,682 0,681 0,680 0,677 0,674 |
ПРИЛОЖЕНИЕ IV
Дата добавления: 2015-12-07; просмотров: 58 | Нарушение авторских прав