Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АрхитектураБиологияГеографияДругоеИностранные языки
ИнформатикаИсторияКультураЛитератураМатематика
МедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогика
ПолитикаПравоПрограммированиеПсихологияРелигия
СоциологияСпортСтроительствоФизикаФилософия
ФинансыХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника

IV. Тепловой расчёт конденсатора.

I. Расчёт термодинамического цикла холодильной машины. | VI. Выбор вспомогательного оборудования. | VII. Гидравлический расчет оборудования и трубопроводов. |


Читайте также:
  1. I. Расчёт термодинамического цикла холодильной машины.
  2. V. Тепловой расчёт испарителя.
  3. Анализ ПВН при КЗ 100%. Расчёт ПВН при НКЗ (90%, 30%).
  4. Анализ энергетического баланса электромагнита и вывод общей формулы для расчёта тяговой характеристики электромагнита.
  5. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ТЕПЛОВОЙ СЕТИ
  6. Задача 3. Проектный расчёт ступенчатого бруса

1) Средний температурный напор в конденсаторе:

Dtб = 38-28 = 10 оС; Dtм = 38-32 = 6 оС

2) Ориентировочный коэффициент теплопередачи в водоохлаждаемых кожухотрубных конденсаторах типа КТР с наружным накатанным оребрением, отнесённый к оребрённой поверхности ([2], стр. 111, 114):

K2 ≈ 700 Вт/(м2*оС)

3) Ориентировочная поверхность теплообмена конденсатора:

F = Qк /(K2*∆tср) = 218,5*103/(700*8) = 39 м2.

Выбираем для установки горизонтальный кожухотрубный конденсатор типа КТР-35 с наружным накатанным оребрением на медных трубах диаметром Æ 20 х 3 мм ([2], стр. 110; [3], стр. 109-110):

· поверхность теплообмена (наружная) Fн = 40 м2;

· число и длина труб n = 135; l = 2 м;

· число ходов z = 4;

· коэффициент оребрения Кор = 2,4;

· высота и толщина ребер h = 2 мм; dр = 2 мм;

· приведенное число рядов по высоте m = 5;

· проходное сечение для воды f1 = n*p*d12/(4*z) = 0.00678 м2;

· внутренний диаметр обечайки корпуса D1 = 404 мм.

4) Объёмный расход хладоагента на входе конденсатора:

Vп = v2*Gx = 0,01976*1,01 = 0,01995 м3

6) Площадь проходного сечения по пару:

f2 = n1*l*(S1 – d2) = 10*2*(0,03 – 0,02) = 0,2 м2

7) Скорость пара в узком сечении пучка:

w1 = Vп/ f2 = 0,099 м/с

В связи с малой величиной скорости пара, расчет теплоотдачи проводим для конденсации неподвижного пара на пучке.

8) Теплоотдача на одиночной трубе:

aN = 0,728*B /(Dt*d2)0.25

где В = 1468,6 ([3], стр. 48, табл. 2.9) – определяется по температуре насыщения; d2 = 0,02 м; Dt = tн – tс = 38 – 34 = 4 оС; где tс = (tвср + tн)/2 = 34 оС – температура стенки трубы.

aN = 0,728*1468,6 /(4*0,02)0.25 = 2009,6 Вт/(м2*К).

9) Учёт оребрения.

При высоте и толщине ребер h = 2 мм; dр = 2 мм,

модуль ребра:

= = 71,78

Коэффициент эффективности ребра ([3], стр. 74):

Еро = = 0,99.

Можно считать, что на всей оребренной поверхности коэффициент теплоотдачи один и тот же - aN = 2009,6 Вт/(м2*К).

10) Средняя теплоотдача при конденсации на пучке ([3], стр. 49):

a2 = aN/m0.167 = 1545,8 Вт/(м2*К).

11) Теплоотдача при течении воды внутри труб.

Массовый расход воды:

Gв = Qк/(ср*Dtв) = 218,5/(4,2*4) = 13 кг/с,

где Dtв = tв2 – tв1 = 32-28 = 4 оС.

Скорость воды в трубах:

W1 = Gв /(rв* f1) = 13/(1000*0,00519) = 2,5 м/с.

Число Рейнольдса в трубах:

Re1 = W1*d1/n1 = 2,5*0,0132/(0,805*10-6) = 40993 >104

Теплофизические свойства воды при средней температуре tв = 30 оС:

Prж = 5,45; Prс = 5,01; n1 = 0,805*10-6 м2/с; l1 = 0,612 Вт/(м*К) – число Прандтля (при температуре жидкости и стенки, соответственно), кинематическая вязкость и теплопроводность [10].

Коэффициент теплоотдачи при турбулентном течении внутри труб может быть рассчитан по формуле ([8] стр. 186):

Nu1 = 0,021* Re10,8* Prж 0.43*(Prж / Prс)0,25

Nu1 = 0,021* 409930,8* 5,45.43*(5,45/ 5,01)0,25 = 217,5

a1 = Nu1*l1/d1 = 10084 Вт/(м2*К).

12) Коэффициент теплопередачи, отнесенный к оребрённой поверхности:

К2 = » = 1130 Вт/(м2*К).

13) Уточняем температуру стенки трубы.

tс = tвср + К2*(tн - tвср)/ a1 = 30+1130*(38-30)/1545,8 = 35,8 оС

14) Далее повторяем расчёт начиная с пункта 8:

Dt = tн – tс = 38 – 35,8 = 2,2 оС;

aN = 0,758*1468,6 /(2,2*0,02)0.25 = 2430,5 Вт/(м2*К).

Средняя теплоотдача при конденсации на пучке:

a2 = 2430,5/50.167 = 1628,3 Вт/(м2*К).

Теплоотдача при течении воды внутри труб не изменится:

a1 = 217,5*0,612/0,0132 = 10084 Вт/(м2*К).

Коэффициент теплопередачи, отнесенный к оребрённой поверхности:

К2 = » = 1173,5 Вт/(м2*К).

15) Расчётная поверхность теплообмена конденсатора:

Fр = Qк /(K2*∆tср) = 218*103/(1173*8) = 23,33 м2.

С учётом коэффициента запаса 1,25 поверхность трубного пучка в конденсаторе должна быть не менее:

F = 1.25*Fр = 29,16 м2.

Следовательно, можно выбрать для установки конденсатор КТР-25, у которого поверхность теплообмена F = 30 м2 и длина труб в пучке 1,5 м, а все остальные геометрические характеристики те же самые. Коэффициент теплопередачи останется неизменным и, следовательно, расчётная поверхность тоже.

 


Дата добавления: 2015-07-12; просмотров: 217 | Нарушение авторских прав


<== предыдущая страница | следующая страница ==>
III. Объёмная подача и выбор компрессора.| V. Тепловой расчёт испарителя.

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.008 сек.)