Реферат по предмету "Производство"


Кожухотрубчатые теплообменные аппараты

--PAGE_BREAK--                                                                               (1.23)

 (ºС);


где  – большая разность температур, ºС,  (ºС)(см. рис1),

 – меньшая разность температур, ºС,  (ºС)(см. рис1).

График изменения температур теплоносителей при противотоке,([7], рис. П1.2)


Рис.1.Графическая зависимость для определения большей и меньшей разности температур теплоносителей
При сложном взаимном движении теплоносителей, например при смешанном и перекрестном токе в многоходовых теплообменниках, средняя разность температур теплоносителей определяется с учетом поправки ([7]):
                                                                                (1.24)

 (ºС)
Для нахождения поправочного коэффициента  вычисляются вспомогательные коэффициенты P и R ([7]):
                                                                                         (1.25)



                                                                                         (1.26)


По полученным значениям коэффициентов P и R определяем поправочный коэффициент ([5]).

Поверхностная плотность теплового потока, Вт/м², ([7]):
                                                                                      (1.28)

 (Вт/м²)
Из основного уравнения теплопередачи определяется необходимая поверхность теплообмена, м², ([7]):
                                                                                    (1.29)

 (м²)
По рассчитанной площади и заданному диаметру труб выбирается стандартный теплообменный аппарат ([1]):

Параметры кожухотрубчатого теплообменника сварной конструкции с неподвижными трубными решетками (ГОСТ 15118-79, ГОСТ 15120-79, ГОСТ 15122-79).




Таблица 1

Диаметр кожуха, мм

Диаметр труб, мм

Число ходов

Общее число труб, шт.

Поверхность теплообмена(в м2) при длине труб, м

Площадь сечения потока 10-2 м2

Площадь сечения одного хода по трубам, 10-2 м2













В вырезе перегородок

Между перегородками











3







400

20×2

2

166

31

1,7

3

1,7



Пересчитываются скорости движения и критерий Рейнольдса для греющего и нагреваемого теплоносителей, м/с, ([7]):
                                                                                       (1.30)

 (м/с)

                                                                                     (1.31)

 (м/с)
где  – площадь сечения одного хода по трубам, м2,  (м2)

– площадь сечения межтрубного пространства между перегородками, м2,  (м2)
                                                                                      (1.32)



                                                                                     (1.33)


1.5 Конструктивный расчет теплообменного аппарата
Определяется число труб в теплообменнике,([7]):
                                                                                 (1.34)

 (шт.)
где  – площадь поверхности теплообмена стандартного теплообменника, м2,  (м2);

 – длина труб одного хода стандартного теплообменного аппарата, м,  (м).

По условию трубы по сечению трубной решетки расположены по вершинам равносторонних треугольников. Количество трубок, расположенных по сторонам большего шестиугольника,([7]) :
                                                                   (1.35)

(шт.)
Количество трубок, расположенных по диагонали шестиугольника, ([7]):
                                                                                        (1.36)

(шт.).

Число рядов труб, омываемых теплоносителем в межтрубном пространстве, приближенно можно принять равным 0,5 · b, т.е., ([7])
                                                                (1.37)


Для стандартных труб с наружным диаметром  равным 20мм, размещенных по вершинам равносторонних треугольников, при развальцовке принимают шаг между трубами ([7], стр.12) :
t = (1,31,6),

t = 1,4·20 = 28 (мм)
Рассчитанную величину шага между отверстиями в трубной решетке сравнивают со стандартными значениями ([1])
Внутренний диаметр кожуха двухходового теплообменника, мм,([7]):
                                                                                   (1.38)

 (мм)
где  – коэффициент заполнения трубной решетки, принимается равным 0,6 – 0,8.
1.6 Определение температуры поверхности стенок трубы
Термическое сопротивление теплоотдачи от греющего теплоносителя к поверхности загрязнений, (м²· К)/Вт, ([7]):
                                                                                          (1.40)

((м²· К)/Вт)
Термическое сопротивление слоя отложений со стороны греющего теплоносителя, (м²· К)/Вт, ([7])
                                                                                   (1.41)

((м²· К)/Вт)
где  – тепловая проводимость слоя отложений со стороны греющего теплоносителя ([1]),  ((м2· К)/Вт).

Термическое сопротивление стенки трубы, (м²· К)/Вт, ([7]):
                                                                                        (1.42)

((м²· К)/Вт)
где  – толщина стенки трубки, м,  (м);

 – коэффициент теплопроводности стенки, Вт/м·К,  (Вт/м·К).

Термическое сопротивление слоя отложений со стороны нагреваемого теплоносителя, (м²· К)/Вт, ([7]):


                                                                                    (1.43)

((м²· К)/Вт)
где  – тепловая проводимость слоя отложений со стороны нагреваемого теплоносителя, Вт/(м²· К), ([1])
 (Вт/(м²· К))
Термическое сопротивление теплоотдачи от стенки загрязнений к нагреваемому теплоносителю, (м²· К)/Вт, ([7], формула 1.44):


 ((м²· К)/Вт)
Аналитически температура стенок трубы определяется по формулам,([7], формулы 1.45, 1.46):


 (ºС)



 (ºС)
Для проверки температуру стенки определим графическим способом, ([7], рис П.1.4).






Рис.4. Графический способ определения температуры поверхности стенки трубы со стороны греющего и нагреваемого теплоносителей
1.7 Гидравлический расчет теплообменника
Целью гидравлического расчёта является определение величины потери давления теплоносителей при их движении через теплообменный аппарат.

Полное гидравлическое сопротивление при движении жидкости в трубах теплообменного аппарата определяется выражением, Па, ([7]):
                                                                               (1.47)
где – гидравлическое сопротивление трения, Па, ([7]);

– потери давления, обусловленные наличием местных сопротивлений; складываются из сопротивлений, возникающих в связи с изменением площади сечения потока, обтекания препятствий, Па, ([7]);




                                                                       (1.48)

 (Па)
где  – коэффициент трения, ([7]);

z– число ходов теплоносителя по трубному пространству, z=2.

Коэффициент трения определяется по формуле:
                                                            (1.49)


где  – относительная шероховатость труб, ([7], стр.14);

 – высота выступов шероховатостей, принимаем  = 0,2 мм,([7], стр.14).

Потери давления, обусловленные наличием местных сопротивлений, Па,([7]):
                                                                              (1.50)

 (Па)
где  – сумма коэффициентов местных сопротивлений трубного

пространства,([7]):
                 (1.51)

 
где , – коэффициенты сопротивлений входной и выходной камер ([1]), ,;

,  – коэффициенты сопротивлений входа в трубы и выхода из них ([1]), , ;

 – коэффициент сопротивления поворота между ходами,([1]), .

Величина потерь давления греющего теплоносителя в теплообменном аппарате, Па,([7]):
                                                                               (1.52)

 (Па)
Величина потерь давления нагреваемого теплоносителя в межтрубном пространстве теплообменника, Па, ([7]):
                                                                               (1.53)

 (Па)
где  – сумма коэффициентов местных сопротивлений межтрубного пространства, ([7]):

                                                       (1.54)


где ,  – коэффициент сопротивления входа и выхода жидкости ([1]), ,

 – коэффициент сопротивления пучка труб,([7]):
    продолжение
--PAGE_BREAK--


Не сдавайте скачаную работу преподавателю!
Данный реферат Вы можете использовать для подготовки курсовых проектов.

Поделись с друзьями, за репост + 100 мильонов к студенческой карме :

Пишем реферат самостоятельно:
! Как писать рефераты
Практические рекомендации по написанию студенческих рефератов.
! План реферата Краткий список разделов, отражающий структура и порядок работы над будующим рефератом.
! Введение реферата Вводная часть работы, в которой отражается цель и обозначается список задач.
! Заключение реферата В заключении подводятся итоги, описывается была ли достигнута поставленная цель, каковы результаты.
! Оформление рефератов Методические рекомендации по грамотному оформлению работы по ГОСТ.

Читайте также:
Виды рефератов Какими бывают рефераты по своему назначению и структуре.