РАСЧЕТА ТЕПЛООБМЕННИКА ТИПА

«ТРУБА В ТРУБЕ»

 

Вариант №

 

 

Выполнил студент группы __________ ______________

Ф.И.О.

 

 

Проверил: ассистент Каблукова М.С.

 

Магнитогорск 201 г.

ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ

Расчет теплообменника типа "труба в трубе".

 

Определить поверхность нагрева и число секций теплообменника типа "труба в трубе”

Горячий теплоноситель движется по трубе, внутренний диаметр которой d₁, наружный d₂. Теплопроводность материала трубы λ. Температура горячего теплоносителя на входе t₁’, на выходе t₁”. Заданы либо расход горячего теплоносителя G₁, либо скорость его движения ω₁.

Холодный теплоноситель движется противотоком по кольцевому каналу между трубами и нагревается от t₂’ до t₂" (одна из конечных температур теплоносителя неизвестна). Внутренний диаметр внешней трубы D. Заданы также либо расход холодного теплоносителя G₂, либо скорость его движения ω₂.

Длина одной секции теплообменника ℓ_1.

Потери теплоты через внешнюю поверхность теплообменника составляют Δ %.

Варианты задачи приведены в табл. 1

Рис1 . Схема движения теплоносителей в теплообменнике типа «труба в трубе»

 

 

РАСЧЕТ ТЕПЛООБМЕННИКА ТИПА «ТРУБА В ТРУБЕ»

Исходные данные

1 - горячий теплоноситель -

G_{1 =}

2 - холодный теплоноситель -

G_{2 =}

;

Материал стенки –

Потери теплоты

Длина секции

;

Решение

1. Определение количества передаваемой теплоты и параметров потоков, проходящих через аппарат

Расчет начинаем с теплоносителя, у которого заданы температуры на входе и выходе.

Средняя температура -

 

 

Средняя температура -

 

При этой температуре для ( масла или воды) из таблицы

 

2. Выбор теплофизических характеристик потоков

 

при :

 

 

; ;

 

;

 

Для воды при

 

 

; ;

 

;

 

 

Найдем массовый расход G, кг/с

Площадь сечения

Площадь сечения

 

Найдем скорости движения, если они не заданы :

 

 

 

Запишем уравнение теплового баланса, с учетом тепловых потерь

 

 

 

 

3. Определение средней разности температур

 

Если , то

 

4. Расчет коэффициента теплопередачи

 

Число Рейнольдса для

- режим движения ламинарный

 

Определим коэффициент теплоотдачи от масла к стенке

 

Если режим движения турбулентный, , то

 

 

Так как температура стенки неизвестна, в первом приближении принимаем

 

При этой температуре

Число Грасгофа

 

 

Коэффициент теплоотдачи, Вт/м²град

 

 

Число Рейнольдса для

 

- режим движения турбулентный

Эквивалентный диаметр кольцевого канала

Принимаем

 

При этой температуре

 

 

Линейный коэффициент теплопередачи, Вт/м²град

 

 

 

 

5. Определение поверхности теплообмена

 

Общая длина теплообменника в метрах

 

Поверхность теплообмена, м²

 

 

 

Число секций