МЕТОДИКА РАСЧЕТА ПОВЕРХНОСТНЫХ ТЕПЛООБМЕННИКОВ
Из парожидкостных подогревателей наиболее рациональным является многоходовой по трубному пространству кожухотрубный теплообменник жесткой конструкции. Интенсификация теплообмена является одним из основных направлений развития и усовершенствования тепловой аппаратуры пищевых производств. Разбивка пучка трубок на ходы и установка межтрубных перегородок приводит к повышению скорости движения рабочих тел, и интенсирует теплообмен в подогревателях. К поверхностным теплообменникам, в которых передача тела осуществляется через стенку, разграничивающую теплоносители, относятся теплообменники типа «труба в трубе», змеевиковые, кожухотрубные и другие. Расчет поверхностных теплообменников содержит тепловой, конструктивный и прочностной расчеты. Процесс передачи тепла от горячего теплоносителя холодному, учитывающей теплоотдачу от горячего теплоносителя стенке, теплопроводность стенки и теплоотдачу от стенки к холодному теплоносителю, подчиняется основному уравнению теплопередачи, которое для установившихся процессов имеет вид:
ср (1)
Пользуясь уравнением (1), определяем площадь теплопередаюшей поверхности:
F= (2)
Где F – теплопередающая поверхность теплообменника, м2 ; Q – количество теплоты, переданное от горячего теплоносителя холодному через стенки нагревательных трубок, Вт. Значение Q определял из уравнения теплового баланса теплообменника. ср – температурный перепад или средняя движущая сила теплового процесса, °c. Значение ср определял из статистики теплового процесса с учетом разницы температур на входе и выходе из теплообменника по среднеарифметической или среднелагорифмической формулам. К – коэффициент теплопередачи, Вт/(м2 ). Он учитывает теплоотдачу от горячего теплоносителя к стенке и коэффициент теплоотдачи а1,теплопроводность материала стенки нагревательной трубки аст и ее толщину б, теплоотдачи от нагретой стенки трубки к холодному теплоносителю и коэффициент теплоотдачи а1. Определял значение К по формуле:
К = (3)
Значения коэффициентов теплоотдачи а1 и а2 определяют через критериальные уравнения Nu = f ( Re , Pr …), где Nu – критерий Нуссельта, который характеризует теплоотдачу, связан с коэффициентом теплоотдачи а. Определив F по выражению (1), можем определить и габаритные размеры аппарата, число нагревательных трубок и число ходов. Тепловой расчет теплообменника включает определение величин Q, tср, К и последующее определение теплопередающей поверхности теплообменника F по выражению (2). Для этих расчетов необходимо знать физические параметры теплоносителей. Для горячего теплоносителя эти параметры определяются по таблицам приложений при температуре пленки конденсата. Эта температура примерно на 3 ниже температуры греющего пара, которую определяют по заданному давлению пара Р. Для холодного теплоносителя – физические параметры воды определяют по средней температуре воды. Для определения физических параметров часто используют метод интерполяции, что допустимо для инженерных расчетов. По воде при t ср в,кг/м3 – плотность, 988; Ср, Дж/(кг К) – средняя удельная теплоемкость, 4180; ,Вт/(м К) – теплопроводность, 0.648; , Па с – коэффициент динамической вязкости, 0.548; ,м2/с – коэффициент кинематической вязкости, 0.556;
п, - темпиратура греющего пара по заданному давлению пара Р=0,35 МПа, 133,4°С; к, , - температура пленки конденсата130.4; , кДж/кг – теплота теплообразования, 2147.9 ; п, кг/м3 – плотность пара, 1.908;
Популярное: Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе... Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас... Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (142)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |