Расчет кожухотрубчатых теплообменников (алгоритм)
1.Расчет тепловой нагрузки из уравнения теплового баланса.
2.Расчет средней разности температур и средних температур сред.
3.Расчет расхода второго теплоносителя.
4.Определение числа труб n по заданному Re~10000 из условия 
5.Первый подбор теплообменника по n и ориентировочному значению F (по табличному К).
6.Уточнение Re и расчет α при t сред.
7.Расчет К по рассчитанным α.
8.Уточнение Re, F и выбор теплообменника.
9.Расчет α при температуре стенки методом последовательных приближений.
10.Расчет F по точному К и выбор теплообменника.
Тепловые расчеты поверхностных теплообменных аппаратов
Конструкции и связанные с ними тепловые расчеты теплообменных аппаратов достаточно разнообразны. Поэтому важно знать общую методику тепловых расчетов, которая затем может быть надёжно применена в каждом частном случае расчета.
С этой точки зрения тепловые расчеты теплообменных аппаратов могут быть сведены к 2-м типам: проектным и поверочным.
Проектные – выполняются при проектировании тепловых аппаратов. В этих расчетах при заданных условиях тепловой работы аппарата ( расходы теплоносителей, их температуры) – задачей является определение величины поверхности теплообмена аппарата. 
Поверочные – тепловые расчеты выполняются для установления возможности использования готовых или стандартных аппаратов, изготавливающихся заводами, а так же для действующих. Задача здесь – выбор условий, обеспечивающих оптимальный режим их работы.
|
|
|
Основные уравнения теплового расчета аппаратов
Определение поверхности теплообмена
Основные уравнения – уравнения теплового баланса, уравнения теплообмена, которые решаются совместно:
а) уравнение теплового баланса чаще всего служит для определения тепловой нагрузки 
G – расход однофазной рабочий среды, 
;
,
- средняя теплоёмкость в данном температурном интервале;
- начальные и конечные температуры рабочей среды.
Если тепло от более нагретого теплоносителя, для которого известны 
и 
, передаётся к менее нагретому теплоносителю с 
и 
, то уравнение теплового баланса без учёта потерь тепла будет:
или с помощью w = 
. Проинтегрируем:
Q= 
, откуда:
, т.е изменения температур однофазных рабочих сред обратно пропорциональны их водяным эквивалентам.
б) Уравнение теплообмена служит для определения поверхности теплообмена F.
Если температуры рабочих сред 
и 
не изменяются, то 
, Вт;
Однако в теплообменных аппаратах температуры рабочих сред вдоль поверхности теплообмена чаще всего не остаются постоянными. Одновременно с изменением температур рабочих сред вдоль поверхности теплообмена изменяется и разность температур, т.е. изменяется температурный напор 
.
|
|
|
В этом случае уравнение теплообмена справедливо лишь в дифференциальной форме:
или 
при 
.
(Вт.),
- средняя разность температур.
Совместное уравнение теплового баланса и теплообмена следовательно будет :
.
При решении данного уравнения следует учитывать, что
1) В наиболее общем случае следует принять, что в рассматриваемом интервале температур с и K зависят от температурных условий процесса.
2) Во многих общих случаях оказывается достаточно надёжным пользоваться данными о средней теплоёмкости рабочих сред, но остаётся необходимым считаться с изменением K в зависимости от температурных условий процесса теплообмена.
3) Но основным и наиболее частым способом определения F является способ условного усреднения значения коэффициента теплопередачи с отнесением его к некоторым средним t-рам.- t 
сред. При этом справедливо уравнение:
(м 
).
При расчетах следует помнить:
а) 
- разность температур между рабочими средами.
б) 
и 
- разность между конечной и начальной температурами каждой из рабочих сред в отдельности.
|
|
|
а) 
t - это движущая сила процесса теплообмена; она входит в уравнение теплообмена и характеризует при других условиях производительность теплообменного аппарата.
б) 
- мера изменения температуры данной рабочей среды; она входит в уравнение теплового баланса и также характеризует производительность аппарата при других условиях.
Дата добавления: 2019-02-12; просмотров: 284; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!