Уравнение теплоотдачи с оребренной поверхности в окружающее пространство
где 
- средние температуры, соответственно, внешней поверхности стенки и внешнего теплоносителя.
Относя тепловой поток к единице оребренной поверхности, получим
Или
Величина 
называется коэффициентом теплопередачи, отнесенным к единице оребренной поверхности:
(15)
Отношение оребренной поверхности 
к гладкой поверхности 
(т.е. к поверхности, когда оребрение отсутствует) носит название коэффициента оребрения 
;
,
И является важной характеристикой теплообменного аппарата.
Порядок расчета АВО.
Из задания на проектирование (Прил. 1) выбираем исходные данные для варианта. Подбираем АВО (Прил. 2) наиболее близкий по параметрам к исходным данным: производительности вентилятора, параметрам оребрения и трубок, коэффициенту оребрения, числу ходов теплоносителя, площади поперечного сечения секции аппарата.
Далее производим тепловой расчет в следующей последовательности.
Задаемся температурой горячего теплоносителя 
на выходе из АВО.
Вычисляем мощность теплового потока для горячего теплоносителя:
, Вт(кВт) (16)
где 
, 
- удельные теплоемкости газа при температуре 
, и давлении газа 
( 
).
Для упрощения расчетов с погрешностью в пределах 3 % воспользуемся средним значением температуры и удельной теплоемкости газа 
и 
. Значение удельной теплоемкости при средней температуре метана определяем по монограмме (Прил. 3) в зависимости от процентного содержания метана, давления и температуры.
Из уравнения теплового баланса и заданной температуры вычисляем температуру холодного теплоносителя на выходе из АВО:
, град. (17)
Для этого находим массовый расход воздуха:
, кг/с (18)
где: 
заданная объемная производительность вентилятора, 
массовая плотность воздуха при средней температуре, 
. Ориентировочно принимается при температуре 
.
Следует отметить, что значение удельной теплоемкости воздуха 
в диапазоне рассматриваемых температур от –20 до +60 оС и атмосферном давлении постоянна в пределах 1005 
и может быть принята как теплоемкость при температуре 
.
4. Вычисляем среднюю разность температур процесса теплопередачи по уравнению:
, (19)
где: 
; 
.
Величина 
является характеристической разностью температур, а
среднеарифметическая разность температур.
; (20)
; (21)
где - индекс противоточности теплообменного аппарата (зависит от схем пересечения потоков теплоносителя) определяется по табл. 3.1.
Таблица 3.1.
Значения индексов противоточности перекрестных схем
| Число пересече-ний n | W1/W2 * | ||||||
| 0.5 | 0.75 | 1.0 | 1.25 | 1.50 | 1.75 | 2.0 | |
| 1 | 0.5821 | 0.6224 | 0.6615 | 0.6981 | 0.7325 | 0.7646 | 0.7938 |
| 2 | - | 0.7996 | 0.9153 | 0.9597 | 0.9793 | 0.9889 | 0.9937 |
| 3 | 0.7360 | 0.9109 | 0.9623 | 0.9820 | 0.9907 | 0.9949 | 0.9971 |
| 4 | 0.8515 | 0.9499 | 0.9788 | 0.9899 | 0.9947 | 0.9971 | 0.9983 |
| *W1 и W2 – водяные эквиваленты горячего и холодного теплоносителей. | |||||||
.
5. Определяем режим движения газа в трубах АВО по критерию Рейнольдса:
,
где 
, тогда
,
где 
- площадь поперечного сечения секции АВО (Прил.2)
Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 919; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!