Реферат Курсовая Конспект
РАСЧЕТ ВОДО-ВОДЯНОГО ТЕПЛООБМЕННИКА ТИПА ТРУБА В ТРУБЕ - раздел Образование, Калининградский Государственный Технический Университет ...
|
Калининградский государственный технический университет
Кафедра судовых энергетических установок и теплоэнергетики
РАСЧЕТ ВОДО-ВОДЯНОГО ТЕПЛООБМЕННИКА ТИПА "ТРУБА В ТРУБЕ"
Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине
"Теоретические основы теплотехники"
для студентов специальности 100500 "Тепловые электрические станции".
Калининград
Г.
З а д а н и е
Произвести тепловой расчет водо-водяного теплообменника типа "труба в трубе". Определить площадь поверхности нагрева F и число секций n, если длина одной секции l.
Греющая вода движется по внутренней стальной трубе диаметром и имеет температуру на входе . Расход греющей воды G1.
Нагреваемая вода движется противотоком по кольцевому каналу между трубами и нагревается от до . Внутренний диаметр внешней трубы D. Расход нагреваемой водыG2.
Потерями теплоты через внешнюю поверхность теплообменника пренебречь.
Коэффициент теплопроводности стальных труб Вт/(м*0С) .
Теплоемкость воды принять постоянной Дж/(кг К).
Физические характеристики воды в интервале температур от 0 0С до 100 0С можно определить по следующим уравнениям в зависимости от температуры:
· Плотность , где кг/м3;
· Коэффициент теплопроводности воды , где Вт/(м К);
· Число Прандтля , где .
Толщина стенки внутренней трубы .
Эквивалентный диаметр для кольцевого канала определяется как .
Диаметры присоединительных патрубков для входа и выхода греющей и нагреваемой воды , , , соответственно:
М
М
где: Сдоп = 1 ¸ 2,5 м/с – допустимая скорость воды в присоединительных патрубках. Полученные диаметры патрубков необходимо округлить до унифицированных, которые выбираются из следующего ряда условных проходов трубопроводов: 6, 10, 15, 20, 25, 32, 40, 50, 70, 80, 100, 125, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 500 мм.
Используя результаты расчета, на миллиметровой бумаге построить графические зависимости изменения температур холодного и горячего теплоносителей по поверхности теплообмена (формат А4), а также в масштабе вычертить конструктивный чертеж водо – водяного теплообменника типа "труба в трубе" (формат А3).
Таблица № 1
Параметры, их обозначение и еденицы измерения | Номера вариантов | |||||||||
Длина трубной секции l, м | 1.5 | 1.6 | 1.7 | 1.8 | 1.9 | 3.0 | 1.5 | 1.6 | 1.7 | 1.8 |
Диаметр внутренней трубы , мм | 25/22 | 25/22 | 25/22 | 25/22 | 25/22 | 25/22 | 25/22 | 5/22 | 25/22 | 25/22 |
Толщина стенки внутренней трубы , м | 0.0015 | 0.0015 | 0.0015 | 0.0015 | 0.0015 | 0.0015 | 0.0015 | 0.0015 | 0.0015 | 0.0015 |
Внутренний диаметр внешней трубы D, мм | ||||||||||
Расход греющей воды G1, кг/ч | ||||||||||
Температура греющей воды на входе , 0С | ||||||||||
Расход нагреваемой воды G2, кг/ч | ||||||||||
Температура нагреваемой воды на входе , 0С | ||||||||||
Температура нагреваемой воды на выходе , 0С |
Продолжение табл. № 1
Параметры, их обозначение и еденицы измерения | Номера вариантов | |||||||||
Длина трубной секции l, м | 1.9 | 2.0 | 1.5 | 1.6 | 1.7 | 1.8 | 1.9 | 2.0 | 2.0 | 1.9 |
Диаметр внутренней трубы , мм | 38/34 | 38/34 | 38/34 | 38/34 | 38/34 | 38/34 | 38/34 | 38/34 | 38/34 | 38/34 |
Толщина стенки внутренней трубы , м | 0.002 | 0.002 | 0.002 | 0.002 | 0.002 | 0.002 | 0.002 | 0.002 | 0.002 | 0.002 |
Внутренний диаметр внешней трубы D, мм | ||||||||||
Расход греющей воды G1, кг/ч | ||||||||||
Температура греющей воды на входе , 0С | ||||||||||
Расход нагреваемой воды G2, кг/ч | ||||||||||
Температура нагреваемой воды на входе , 0С | ||||||||||
Температура нагреваемой воды на выходе , 0С |
Продолжение табл. № 1
Параметры, их обозначение и еденицы измерения | Номера вариантов | |||||||||
Длинна трубной секции l, м | 1.8 | 1.7 | 1.6 | 1.5 | 1.5 | 1.6 | 1.7 | 1.8 | 1.9 | 2.0 |
Диаметр внутренней трубы , мм | 48/43 | 48/43 | 48/43 | 48/43 | 48/43 | 48/43 | 48/43 | 48/43 | 48/43 | 48/43 |
Толщина стенки внутренней трубы , м | 0.0025 | 0.0025 | 0.0025 | 0.0025 | 0.0025 | 0.0025 | 0.0025 | 0.0025 | 0.0025 | 0.0025 |
Внутренний диаметр внешней трубы D, мм | ||||||||||
Расход греющей воды G1, кг/ч | ||||||||||
Температура греющей воды на входе , 0С | ||||||||||
Расход нагреваемой воды G2, кг/ч | ||||||||||
Температура нагреваемой воды на входе , 0С | ||||||||||
Температура нагреваемой воды на выходе , 0С |
Приложение
П р и м е р р а с ч е т а т е п л о о б м е н н и к а.
1. Количество передаваемой теплоты
Вт.
2. Температура греющей воды на выходе
0С.
3. Средняя температура греющей воды
0С.
4. Плотность греющей воды
кг/м3.
5. Коэффициент кинематической вязкости греющей воды
м2/с.
6. Коэффициент теплопроводности греющей воды
Вт/(м К).
7. Число Прандтля по температуре греющей воды
8. Средняя температура нагреваемой воды
0С.
9. Плотность нагреваемой воды
кг/м3.
10. Коэффициент кинематической вязкости нагреваемой воды
м2/с.
11. Коэффициент теплопроводности нагреваемой воды
Вт/(м К).
12. Число Прандтля по температуре нагреваемой воды
13. Скорость движения греющей воды
м/с.
14. Скорость движения нагреваемой воды
м/с.
15. Число Рейнольдса для потока греющей воды
Режим течения турбулентный. Расчет ведем по формуле /2/:
16. Число Нуссельта
17. Так как температура стенки неизвестна, то в первом приближении задаемся ее значением
0С.
18. Число Прандтля по температуре стенки
Число Нуссельта со стороны греющей воды (см. п. 16)
19. Коэффициент теплоотдачи от греющей воды к стенке трубы
Вт/(м2 К).
20. Число Рейнольдса для потока нагреваемой воды
где м,
т.е. режим течения турбулентный, Re>2300.
21. Принимаем в первом приближении температуру стенки со стороны нагреваемой воды
0С
22. Число Прандтля по температуре стенки
23. Число Нуссельта со стороны нагреваемой воды /2/
24. Коэффициент теплоотдачи от стенки к нагреваемой воде
Вт/(м2 К).
25. Коэффициент теплопередачи
Вт/(м2 К).
26. Наибольший температурный напор
0С.
27. Наименьший температурный напор
0С.
28. Отношение
Lt; 1.5
поэтому расчет можно вести по среднеарифметическому напору (в противном случае – по среднелогарифмическому).
29. Средний температурный напор
0С.
30. Плотность теплового потока
Вт/м2.
31. Площадь поверхности нагрева
м2.
32. Число секций
33. Температура стенки трубы со стороны греющей воды
0C.
34. При этой температуре
35. Уточненное значение поправки
Было принято:
< 0,05, поэтому второе приближение ненужно, в данном случае совпадение точное.
В случае невыполнения условия п. 35 необходимо сделать второе приближение расчета, начиная с п. 17, приняв в качестве температуры стенки tc1 ее уточненное значение, полученное в п. 33. Обычно второго приближения бывает достаточно.
36. Температура стенки со стороны нагреваемой воды
0C.
При этой температуре
37. Уточненное значение поправки
Было принято:
< 0,05, поэтому второе приближение ненужно, в данном случае совпадение точное.
Принимаем F = 1.37 м2, n = 9.
В случае невыполнения условия п. 37 необходимо сделать второе приближение расчета, начиная с п. 21, приняв в качестве температуры стенки tc2 ее уточненное значение, полученное в п. 36. Обычно второго приближения бывает достаточно.
Л и т е р а т у р а.
1. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел А.С. Теплопередача. М.: Энергия, 1969. 1975. С.486.
2. Краснощеков Е.А., Сукомел А.С. Задачник по теплопередаче. М.: Энергия, 1980, С.264.
3. Теплоэнергетика и теплотехника. Общие вопросы. Справочник. М.: Энергия, 1980. С.529.
– Конец работы –
Используемые теги: Расчет, водо-водяного, теплообменника, типа, труба, трубе0.097
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: РАСЧЕТ ВОДО-ВОДЯНОГО ТЕПЛООБМЕННИКА ТИПА ТРУБА В ТРУБЕ
Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов