Acasă | Despre noi | feedback-ul
În această lucrare, este necesar să se efectueze calculul hidrodinamic de abur tub vertical schimbător de căldură mănunchi termic și constructiv, care constau în determinarea suprafeței sale de schimb de căldură și puterea necesară pentru deplasarea fiecărui agent termic în schimbătorul de căldură.
Calculul termic se bazează pe o soluție comună a ecuațiilor de echilibru termic și de transfer termic.
Ecuația de echilibru termic are forma:
unde: Q este puterea termică a schimbătorului de căldură (cantitatea de căldură transferată pe unitate de timp), W;
G1. G2 - cheltuielile pentru transportatorii de căldură primari (fierbinți) și secundari (rece), kg / s;
. - schimbarea entalpiei răcitoarelor primare și secundare, J / kg.
Ecuația (1) poate avea o formă diferită în funcție de condițiile specifice ale procesului. Cu transferul de căldură fără transformări de fază, obținem:
unde: t # 697; și t # 698; - temperaturile inițiale și finale ale agentului de răcire, ° C;
cpm este căldura medie specifică a agentului de răcire în intervalul de temperatură (t # 698; -t # 697;), J / kg;
Atunci când starea agregată a purtătorului de căldură se schimbă, de exemplu, ca rezultat al condensării vaporilor saturați, avem:
unde: h # 698; - entalpie de abur saturat uscat, J / kg;
h # 697; - entalpia condensatului în stare de saturație, J / kg;
r - căldură specifică latentă de vaporizare, J / kg.
Ecuația transferului de căldură pentru calculul schimbătoarelor de căldură este:
Q = kFt cp (4)
unde: k - coeficientul de transfer termic, W / m 2 grad;
F - suprafata schimbului de caldura, m 2;
tcp este capul mediu de temperatură, ° C
Introduceți formula de calcul pentru a determina diferența medie de temperatură depinde de direcția de curgere a lichidului de răcire, care se poate deplasa în conformitate cu schema: echicurent, contracurent, flux transversal și curent mixt. Cu flux direct și contra-curent, capul temperaturii medii # 916; tpp. o C, este definită ca logaritmică medie:
unde: și - capul de temperatură mai mare și mai mic între suporturile de căldură la intrarea și ieșirea schimbătorului de căldură;
Formula (5) la punctul 1.4 cu o precizie de 1% poate fi înlocuită cu formula pentru capul mediu de temperatură aritmetică:
Cu toate celelalte tipuri de mișcare a lichidelor de răcire. ° C, se determină prin formula:
unde: - corecția, care depinde de două cantități auxiliare:
Dependențele sunt calculate pentru diferite scheme de mișcare a lichidului de răcire și sunt date în [4].
Pentru a determina coeficientul de transfer termic k. W / m 2 · о С, se poate folosi formula pentru un perete plat:
unde: 1; 2 - coeficienți de transfer de căldură de la pereții exteriori și interiori ai peretelui, gradul W / m 2;
- grosimea peretelui, m;
- coeficientul de conductivitate termică a materialului de perete, W / m · deg.
Contaminarea suprafeței schimbătoarelor de căldură este de obicei luată în considerare de coeficientul de utilizare al suprafeței de schimb de căldură. Raport real
Valoarea coeficientului de transfer de căldură de la vaporii de condensare către perete # 945; 1. W / m 2 · deg este determinat din ecuația de similaritate.
Alegerea ecuației de proiectare pentru condensare pe un perete vertical începe cu stabilirea regimului de mișcare a unui film de condensat laminar sau turbulent.
Natura mișcării condensului este determinată din valoarea lungimii relative Z, m:
unde A este complexul de valori termofizice ale condensatului la temperatura de saturație, 1 / (m # 8901; K) (Anexa 3).
ts este temperatura la care vaporii saturați sunt condensați, o C;
tcτ este temperatura medie a peretelui din partea de aburi, о С.
H este înălțimea tubului schimbătorului de căldură, m
La o valoare de 2300 unde B este un complex în funcție de tipul de temperatură de saturație a lichidului și a apei, m / w. Numerele de similitudine Pr și Prst - Prandtl pentru condens se calculează la Cu un debit mixt de condens pe peretele vertical, Z> 2300. Valoarea coeficientului de transfer de căldură # 945; 2. W / m · deg, de la perete la lichidul încălzit (apă) se calculează din ecuațiile de similitudine: - în condiții de flux turbulent (Re> 10 4) - în regimul fluxului laminar (Re <2300) - cu regim de curgere tranzitorie (2300 unde k0 este un coeficient dependent de criteriul Reynolds. În ecuațiile 15 până la 16: unde d este dimensiunea determinantă, m; - viteza medie a fluidului, m / sec; v - coeficientul de vâscozitate cinematică a fluidului, m 2 / s; a este difuzia termică a lichidului; g - accelerația gravitației, m / sec 2; - coeficient de temperatură de expansiune volumetrică, 1 / о С; - capul de temperatură între temperatura medie a lichidului și temperatura medie a peretelui, 1 / о С Diametrul exterior al țevilor este considerat ca dimensiune determinantă, iar temperatura de saturație este considerată ca fiind temperatura de determinare. Atunci când se rezolvă ecuațiile criteriilor, este necesar să se cunoască temperatura medie a peretelui. Se calculează temperatura peretelui poate fi determinată anterior valorile coeficienților de transfer de căldură, care, în funcție de condiție, nu sunt specificați. Prin urmare, problema este rezolvată prin metoda aproximărilor succesive, dată de valoarea temperaturii peretelui. Pentru schimbătoarele de căldură cu aburi și apă. Apoi găsește coeficienții de transfer de căldură ale ecuațiilor și criterial lor - de temperatura peretelui tst1 primar de răcire, C și din tst2 fluid secundar. pe C, prin egalități: Temperatura medie a peretelui este Dacă se obține o valoare apropiată de valoarea dată (diferența nu trebuie să depășească 3 grade), atunci calcularea temperaturii peretelui este considerată completă. În caz contrar, calculul se repetă până la obținerea unei diferențe de temperatură acceptabile. Calcularea parametrilor și selecția dispozitivelor de protecție Metoda de selecție și calcul a rulmenților de rulare - stadopedia
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: