Главная страница Случайная лекция Мы поможем в написании ваших работ! Порталы: БиологияВойнаГеографияИнформатикаИскусствоИсторияКультураЛингвистикаМатематикаМедицинаОхрана трудаПолитикаПравоПсихологияРелигияТехникаФизикаФилософияЭкономика Мы поможем в написании ваших работ! |
Физические характеристики теплоносителей
Количество теплоты, передаваемой в единицу времени, кВт: (3.3) Расход нагреваемой воды заданным количеством пара составит, кг/с. (3.4) Объемный расход воды, м3/с: (3.5) Средний логарифмический температурный напор между теплоносителями рассчитывают по формуле: , (3.6) где ––наибольший температурный напор между теплоносителями, °С; –– наименьший температурный напор между теплоносителями, °С. Схема потоков в аппарате: 143 °С 133 °С 90°С 150 °С Напоры: = 143 – 90 = 53 °С; = 150 – 133 = 17 °С. Средний логарифмический температурный напор, °С: Расчет поверхности теплообмена ведем методом последовательных приближений. Первое приближение. Для определения ориентировочной площади поверхности теплообмена аппарата задаются значением коэффициента теплопередачи для двух теплоносителей - конденсирующийся пар, вода — kор = 1000––2000 Вт/(м2·°С). Принимаем kор = 1200 Вт/(м2 ·°С). Ориентировочная поверхность теплообмена, м2: (3.7) Принимаем пластинчатый теплообменник с разборными одинарными пластинами, с площадью теплообмена Fор = 20 м2. Аппарат проектируем на базе пластин APV ПР-0,3 со следующими характеристиками: площадь поверхности теплообмена F –– 0,3 м2; эквивалентный диаметр dэ –– 0,008 м; площадь поперечного сечения канала –– 0,0011 м2; приведенная длина канала Lп ––1,12 м; шаг гофр S –– 0,0208 м; высота гофр h –– 0,004 м; ширина канала –– 0,275 м; средний зазор в канале для прохода среды –– 0,004 м; габаритные размеры пластины: длина –– 1,37 м, ширина — 0,3 м, толщина d –– 0,001 м; масса одной пластины –– 3,2 кг; диаметр присоединяемых штуцеров –– 50 мм. Материал для изготовления пластин — нержавеющая сталь с коэффициентом теплопроводности lст = 15,9 Вт/(м·°С). Удельная тепловая нагрузка аппарата приблизительно будет, Вт/м2: (3.8) В зависимости от удельной тепловой нагрузки критерий Рейнольдса для стекающей пленки конденсата определяют по формуле: (3.9) где Lп –– приведенная длина канала, м; r –– скрытая теплота парообразования, Дж/кг; ρк –– плотность конденсата, кг/м3; νк –– кинематическая вязкость конденсата, м2/с. Критерий Нуссельта при условии конденсации пара для пластины ПР-0,3 определяют по формуле: (3.10) где Prк –– число Прандтля для конденсата. Коэффициент теплоотдачи от пленки конденсата к стенке, Вт/( м2·°С): (3.11) где –– теплопроводность конденсата, Вт/( м·°С). Для ориентировочного расчета рационального значения скорости воды принимают: ξв = 3,0; αв = 1000 Вт/( м2·°С). Рассчитывают среднюю температуру стенки, °С: (3.12) Скорость движения теплоносителя, м2/с: (3.13) где Δр = 100000 Па –– располагаемый напор на преодоление гидравлических сопротивлений потоком воды; св –– теплоемкость воды, кДж/( кг·°С); ρв –– плотность воды, кг/м3. Критерий Рейнольдса для потока воды: (3.14) где dэ –– эквивалентный диаметр канала пластины, м; νв –– кинематическая вязкость воды, м2/с. Проверяют принятый коэффициент общего гидравлического сопротивления: < 3,0 (3.15) Поскольку значение коэффициента гидравлического сопротивления отличается от принятого более чем на 5 %, то выполняют поправочный перерасчет скорости. Принимаем ξв = 0,55; αв = 1000 Вт/( м2·°С). Скорость движения теплоносителя, м/с: (3.16) Критерий Рейнольдса для потока воды: (3.17) Коэффициент общего гидравлического сопротивления: (3.18) Полученный коэффициент общего гидравлического сопротивления удовлетворяет заданному значению. Критерий Нуссельта для потока воды, [ ]: (3.19) где Рrв – критерий Прандтля для воды; Рrст –– критерий Прандтля для воды при средней температуре стенки tст.ср = 129 °С. Коэффициент теплоотдачи от стенки к нагреваемой воде, Вт/(м2·°С): (3.20) где λв –– теплопроводность воды, Вт/(м·°С). Коэффициент теплопередачи в аппарате, Вт/(м2·°С): (3.21) Площадь поверхности теплопередачи в первом приближении, м2: (3.22) Так как полученная площадь поверхности теплообмена меньше заданной площади (Fор = 20 м2), то принимают новое значение поверхности теплообмена и делают перерасчет.
Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 150; Нарушение авторских прав Мы поможем в написании ваших работ! |