Проектний розрахунок теплообмінника
Метою розрахунку є визначення поверхні теплообміну, яка забезпечить необхідну кількість теплового потоку. В основу розрахунку лежить основне рівняння теплопередачі:
1) 
, де Q- тепловий потік апарату, який визначається з рівняння теплового балансу.
2) Конструктивний розрахунок
Мета: визначення діаметрів штуцерів та розташування трубок в трубних решітках.
3) Гідравлічний розрахунок
Мета: визначення втрат напору по трубному чи поміж трубному простору.
4)Механічні розрахунки або розрахунок на міцність і жорсткість
Вони включають розрахунок кожуха, обичайки (товщини обичайки), розрахунок днищ, трубних решіток, опор.
5)Техніко-економічні розрахунки
Мета: визначення витрат на одержання одиниці продукції.
6)Перевірочний розрахунок теплообмінника
Мета: визначення максимального потоку, який можна реалізувати в апараті.
Теплова ізоляція апаратів і трубопроводів
Тепловим ізолюванням називається захист споруд, трубопроводів та інших об’єктів від небажаного теплообміну з навколишнім середовищем. Така ізоляція забезпечується спеціальними огородженнями із азбесту, повітря, мінеральної вати, спінених полімерів, для яких λ не перевищує 0,07 Вт/м*К. Умовно такі матеріали називаються теплоізоляційними.
Основним критерієм є визначення ізоляційного шару, який забезпечує додержання заданих виробничо технічних вимог, що висуваються до ізоляції.
|
|
|
Мінімально граничні товщини приймаються з конструктивних міркувань не менше 30-40 мм.
Розрахунок товщини теплоізоляційного шару виконується:
a) За допустимою температурою поверхні ізоляції;
b) За допустими тепловими втратами.
Нехай задано допустиму температуру ізоляції плоскої стінки яка розділяє теплоносій з tp1 і навколишнє середовище з tp2 :
λі- коефіцієнт теплопровідності шару теплової ізоляції;
t2- температура внутрішньої поверхні шару теплової ізоляції;
tі- температура допустима поверхні ізоляції;
α2- коефіцієнт тепловіддачі з боку навколишнього середовища. Як правило він розраховується, а за відсутності необхідних даних приймається 6,11 Вт/м2*К.
t2 приймають середню максимальну температуру найбільш жаркого місяця.
Допустима температура поверхні ізоляції в робочій зоні 55ºС, не більше 75ºС в не робочій.
Визначення теплоізоляційного шару за допустимими температурами
У випадку коли задано допустимі теплові витрати теплоносія, що має середню температуру tр1 і знаходиться в за ізольованому просторі, то допустимі витрати і навколишнє середовище теплові витрати:
, де [Q]- допустимі теплові витрати в навколишнє середовище; [R]- допустимий термічний опір;
|
|
|
, де [q]- норма теплового потоку крізь заізольовану поверхню.
Для плоских і циліндричних поверхонь понад 1м [q] крізь заізольовану поверхню можна визначити інтерполяцією за даними наступної таблиці:
| tр1 | q | |||
| на відкритому повітрі | в приміщенні | |||
| До 5000 год | Понад 5000 год | До 5000 год | Понад 5000 год | |
| -20 | 15 | 15 | 21 | 21 |
| 0 | 14 | 14 | 19 | 19 |
| 20 | 25 | 19 | 27 | 23 |
| 50 | 44 | 35 | 36 | 29 |
| 100 | 71 | 54 | 63 | 50 |
| 150 | 88 | 70 | 85 | 68 |
R=R1+Rc+Ri+R2>[R]
R1=1/α1 – з боку гарячого теплоносія
Rc=δc/λc – стінки апарату
Ri= δi/λi - ізоляції
R2=1/α2 – тепловіддачі з боку навколишнього середовища
Коефіцієнт тепловіддачі α2 з боку навколишнього середовища:
для приміщення α2=7-12 Вт/м2*К>20ºС
на відкритому повітрі α2=35 Вт/м2*К
За розрахункову температуру для навколишнього середовища tp2 для ізольованих поверхонь поверхонь розташовується на відкритому повітрі приймаємо середню температуру за рік (Київ 7,2ºС), а для поверхні розташованої в приміщенні згідно технічного завдання або +20ºС.
Дата добавления: 2018-05-09; просмотров: 197; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!