ПРИМЕР РАСЧЕТА ТЕПЛООБМЕННИКА ТИПА «ТРУБА В ТРУБЕ»
Исходные данные
1 - горячий теплоноситель масло МС-20
;
;
;
2 - холодный теплоноситель - вода
;
;
; ;
Материал стенки – латунь;
Потери теплоты ;
Длина секции ;
;
Решение
1. Определение количества передаваемой теплоты и параметров потоков, проходящих через аппарат
Средняя температура масла
При этой температуре для масла МС-20
;
Расход масла
Количество передаваемой теплоты
С учетом тепловых потерь
Найдем неизвестную температуру воды на выходе из уравнения
Найдем массовый расход воды
Теплоемкость воды остается постоянной в широких пределах и равна
Средняя температура воды
При этой температуре:
2. Выбор теплофизических характеристик потоков
Для масла МС-20 при :
; ;
;
Для воды при :
; ;
;
3. Определение средней разности температур
4. Расчет коэффициента теплопередачи
Число Рейнольдса для масла
- режим движения ламинарный
Определим коэффициент теплоотдачи от масла к стенке
Так как температура стенки неизвестна, в первом приближении принимаем
При этой температуре
Число Грасгофа
Число Рейнольдса для воды
- режим движения турбулентный
Эквивалентный диаметр кольцевого канала
Принимаем
При этой температуре
Линейный коэффициент теплопередачи
5. Определение поверхности теплообмена
Общая длина теплообменника
Поверхность теплообмена
Число секций
Таблица 1
Варианты задачи 1.Расчет теплообменника типа "труба в трубе"
NN
| Теплоносители
| Расход,
кг / с
| Температура, ºC
| Материал стенки
| λ,
Вт
м град
| Диаметры труб, мм
| Скорость,
м / с
| Потери
теплоты Δ, %
| Длина
секции
ℓ1, м
| | | 1-горячий
| 2-холодный
| G1
| G2
| t1’
| t1”
| t2’
| t2"
| d2 / d1
| D
| ω1
| ω2
| | |
| Масло ТР
| Вода
| -
| -
|
|
|
| -
| Латунь
|
| 16 / l2
|
| 3,5
| 1,2
| 2,0
| 1,5
| |
| Масло МС
| Вода
| -
| -
|
|
|
| -
| Латунь
|
| 18 / 14
|
| 5,0
| 1,5
| 1,5
| 1,75
| |
| Вода
| Вода
| 1,6
| 2,0
|
| -
|
|
| Сталь
|
| 35 / 32
|
| -
| -
| 3,0
| 1,5
| |
| Вода
| Вода
| 2,0
| 1,2
|
| -
|
|
| Сталь
|
| 38 / 34
|
| -
| -
| 2,5
| 1,75
| |
| Масло МС
| Вода
| -
| -
|
|
|
| -
| Латунь
|
| 22 / 19
|
| 1,0
| 2,0
| 2,4
| 1,6
| |
| Масло ТР
| Вода
| -
| -
|
|
|
| -
| Латунь
|
| 16 / 14
|
| 0,8
| 1,5
| 1,5
| 1,7
| |
| Вода
| Масло МС
| 2,5
| 3,0
|
| -
|
|
| Сталь
|
| 48 / 44
|
| -
| -
| 3,0
| 1,8
| |
| Вода
| Масло МК
| 3,0
| 0,8
|
| -
|
|
| Сталь
|
| 42 / 38
|
| -
| -
| 2,5
| 1,6
| |
| Вода
| Масло МС
| -
| -
|
|
|
| -
| Латунь
|
| 32 / 28
|
|
| 1,2
| 1,0
| 1,5
| |
| Масло МС
| Вода
| -
| -
|
|
|
| -
| Латунь
|
| 36 / 32
|
| 0,9
| 2,2
| 1,5
| 1,8
| |
| Вода
| Вода
| 4,0
| 4,5
|
| -
|
|
| Сталь
|
| 48 / 43
|
| -
| -
| 3,0
| 1,5
| |
| Вода
| Вода
| 2,3
| 4,0
|
| -
|
|
| Сталь
|
| 52 / 48
|
| -
| -
| 4,0
| 2,0
| |
| Масло ТР
| Вода
| -
| -
|
|
|
| -
| Латунь
|
| 40 / 36
|
| 1,5
| 2,0
| 4,5
| 1,55
| |
| Масло МК
| Вода
| -
| -
|
|
|
| -
| Латунь
|
| 53 / 50
|
| 1,2
| 3,0
| 3,5
| 1,6
| |
| Вода
| Вода
| 2,0
| 1,6
|
| -
|
|
| Сталь
|
| 38 / 34
|
| -
| -
| 2,8
| 1,7
| |
| Вода
| Вода
| 1,5
| 3,0
|
| -
|
|
| Сталь
|
| 50 / 46
|
| -
| -
| 2,0
| 2,2
| |
| Масло МК
| Вода
| -
| -
|
|
|
| -
| Латунь
|
| 38 / 32
|
| 1,0
| 2,5
| 1,8
| 2,1
| |
| Масло МС
| Вода
| -
| -
|
|
|
| -
| Латунь
|
| 36 / 32
|
| 1,0
| 2,0
| 1,5
| 1,9
| |
| Вода
| Масло МС
| 5,0
| 2,0
|
| -
|
|
| Сталь
|
| 60 / 56
|
| -
| -
| 1,0
| 2,0
| |
| Вода
| Масло ТР
| 2,0
| 2,0
|
| -
|
|
| Сталь
|
| 42 / 38
|
| -
| -
| 3,8
| 2,0
| |
| Масло МС
| Вода
| -
| -
|
|
|
| -
| Латунь
|
| 44 / 40
|
| 1,0
| 2,0
| 4,0
| 1,9
| |
| Масло ТР
| Вода
| -
| -
|
|
|
| -
| Латунь
|
| 40 / 37
|
| 1,0
| 2,5
| 3,3
| 1,8
| |
| Вода
| Вода
| 1,8
| 2,6
|
| -
|
|
| Сталь
|
| 38 / 32
|
| -
| -
| 2,7
| 2,0
| |
| Вода
| Вода
| 1,2
| 1,9
|
| -
|
|
| Сталь
|
| 36 / 30
|
| -
| -
| 2.,9
| 1,8
| |
| Масло МС
| Вода
| -
| -
|
|
|
| -
| Латунь
|
| 28 / 24
|
| 1,2
| 2,8
| 3,0
| 1,8
| | Масло ТР - трансформаторное масло
Таблица 2
Физические свойства трансформаторного масла
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
| 892,5
| 1,549
| 0,1123
| 70,5
| 8,14
| 629,8
| 6,80
|
| |
| 886,4
| 1,620
| 0,1115
| 37,9
| 7,83
| 335,5
| 6,85
|
|
| 880,3
| 1,666
| 0,1106
| 22,5
| 7,56
| 198,2
| 6,90
|
|
| 874,2
| 1,729
| 0,1098
| 14,7
| 7,28
| 128,5
| 6,95
|
|
| 868,2
| 1,788
| 0,1090
| 10,3
| 7,03
| 89,4
| 7,00
|
|
| 862,1
| 1,846
| 0,1082
| 7,58
| 6,80
| 65,3
| 7,05
|
|
| 856,0
| 1,905
| 0,1072
| 5,78
| 6,58
| 49,5
| 7,10
| 87,8
|
| 850,0
| 1,964
| 0,1064
| 4,54
| 6,36
| 38,6
| 7,15
| 71,3
|
| 843,9
| 2,026
| 0,1056
| 3,66
| 6,17
| 30,8
| 7,20
| 59,3
|
| 837,8
| 2,086
| 0,1047
| 3,03
| 6,00
| 25,4
| 7,25
| 50,5
|
| 831,8
| 2,144
| 0,1038
| 2,56
| 5,83
| 21,3
| 7,30
| 43,9
|
| 852,7
| 2,202
| 0,1030
| 2,20
| 5,67
| 18,1
| 7,35
| 38,8
|
| 819,6
| 2,261
| 0,1022
| 1,92
| 5,50
| 15,7
| 7,40
| 34,9
| | | | | | | | | | | | | | | | | | |
Таблица 3
Физические свойства масла марки МК
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 911,0
| 1, 645
| 0,1510
|
| 9,94
|
| 8,56
|
|
| 903,0
| 1,712
| 0,1485
|
| 9,68
|
| 8,64
|
|
| 894,5
| 1,758
| 0,1461
| 691,2
| 9,23
|
| 8,71
|
|
| 887,5
| 1,804
| 0,1437
| 342,0
| 8,97
|
| 8,79
|
|
| 879,0
| 1,851
| 0,1413
| 186,2
| 8,69
|
| 8,86
|
|
| 871,5
| 1,897
| 0,1389
| 110,6
| 8,39
| 961,4
| 8,95
|
|
| 864,0
| 1,943
| 0,1363
| 69,8
| 8,14
| 603,3
| 9,03
|
|
| 856,0
| 1,989
| 0,1340
| 46,6
| 7,89
| 399,3
| 9,12
|
|
| 848,2
| 2,085
| 0,1314
| 32,3
| 7,61
| 273,7
| 9,20
|
|
| 840,7
| 2,081
| 0,1290
| 24,0
| 7,33
| 202,1
| 9,28
|
|
| 838,0
| 2,127
| 0,1264
| 17,4
| 7,11
| 145,2
| 9,37
|
|
| 825,0
| 2,173
| 0,1240
| 13,4
| 6,92
| 110,4
| 9,46
|
|
| 817,0
| 2,219
| 0,1214
| 10,7
| 6,69
| 87,3
| 9,54
|
|
| 809,2
| 2,265
| 0,1188
| 8,7
| 6,53
| 70,3
| 9,65
|
|
| 801,6
| 2,311
| 0,1168
| 7,1
| 6,25
| 56,9
| 9,73
|
|
Таблица 4
Физические свойства масла МС-20
|
|
|
|
|
|
|
|
| -10
| 990,З
| 1,951
| 0,136
| -
| 7,75
| -
| 6.24
| -
|
| 903,б
| 1,980
| 0,135
| -
| 7.58
| -
| 6,24
| -
| +10
| 897,9
| 2,010
| 0,135
| -
| 7,44
| -
| 6.31
| -
|
| 892,3
| 2,043
| 0.134
|
| 7,30
|
| 6,35
|
|
| 886,6
| 2,072
| 0,132
|
| 7,19
|
| 6,38
|
|
| 881,0
| 2,106
| 0,131
|
| 7,08
|
| 6,42
|
|
| 875,3
| 2,135
| 0,130
|
| 7.00
|
| 6,46
|
|
| 869,6
| 2,165
| 0,129
| 91,9
| 6,86
| 798,5
| 6.51
|
|
| 864,0
| 2,198
| 0.128
| 58,4
| 6,75
| 498,3
| 6,55
|
|
| 858,3
| 2,227
| 0,127
| 39,2
| 6,67
| 336,5
| 6.60
|
|
| 852,7
| 2,261
| 0.126
| 27,5
| 6,56
| 234,4
| 6,64
|
|
| 847,0
| 2,290
| 0,125
| 20,3
| 6.44
| 171,7
| 6.69
|
|
| 841,3
| 2,320
| 0,124
| 15,7
| 6.36
| 132,4
| 6.73
|
| 12О
| 835,7
| 2,353
| 0,123
| 12,1
| 6,25
| 101,0
| 6,77
|
|
| 830,0
| 2,382
| 0,122
| 9,6
| 6,17
| 79,8
| 6,82
|
|
| 824,4
| 2,420
| 0,121
| 7,5
| 6,08
| 61,8
| 6,87
|
|
| 818,7
| 2,445
| 0,120
| 6,5
| 6,00
| 53,2
| 6,92
|
|
Физические свойства воды на линии насыщения Таблица 5
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 1,013
| 999,9
| 0,00
| 4,212
| 55,1
| 13,1
| 1,789
| 13,67
|
| 1,013
| 999,7
| 42,04
| 4,191
| 57,4
| 13,7
| 1,306
| 9,52
|
| 1,013
| 998,2
| 83,91
| 4,183
| 59,9
| 14,3
| 1,006
| 7,02
|
| 1,013
| 995,7
| 125,7
| 4,174
| 61,8
| 14,9
| 0,805
| 5,42
|
| 1,013
| 992,2
| 167,5
| 4,174
| 63,5
| 15,3
| 0,659
| 4,31
|
| 1,013
| 988,1
| 209,3
| 4,174
| 64,8
| 15,7
| 0,556
| 3,54
|
| 1,013
| 983,2
| 251,1
| 4,179
| 65,9
| 16,0
| 0,478
| 2,98
|
| 1,013
| 977,8
| 293,0
| 4,187
| 66,8
| 16,3
| 0,415
| 2,55
|
| 1,013
| 971,8
| 335,0
| 4,195
| 67,4
| 16,6
| 0,365
| 2,21
|
| 1,013
| 965,3
| 377,0
| 4,208
| 68,0
| 16,8
| 0,326
| 1,95
|
| 1,013
| 958,4
| 419,1
| 4,220
| 68,3
| 16,9
| 0,295
| 1,75
|
| 1,43
| 951,0
| 461,4
| 4,233
| 68,5
| 17,0
| 0,272
| 1,60
|
| 1,98
| 943,1
| 503,7
| 4,250
| 68,6
| 17,1
| 0,252
| 1,47
|
| 2,70
| 934,8
| 546,4
| 4,266
| 68,6
| 17,2
| 0,233
| 1,36
|
| 3,61
| 926,1
| 589,1
| 4,287
| 68,5
| 17,2
| 0,217
| 1,26
|
| 4,76
| 917,0
| 632,2
| 4,313
| 68,4
| 17,3
| 0,203
| 1,17
|
| 6,18
| 907,6
| 675,4
| 4,346
| 68,3
| 17,3
| 0,191
| 1,10
|
| 7,92
| 897,3
| 719,3
| 4,380
| 67,9
| 17,3
| 0,181
| 1,05
|
| 10,03
| 883,9
| 763,3
| 4,417
| 67,4
| 17,2
| 0,173
| 1,00
|
| 12,55
| 876,0
| 807,8
| 4,459
| 67,0
| 17,1
| 0,165
| 0,96
|
| 15,55
| 863,0
| 852,5
| 4,505
| 66,3
| 17,0
| 0,158
| 0,93
|
| 19,08
| 852,8
| 897,7
| 4,565
| 65,5
| 16,9
| 0,153
| 0,91
|
| 23,20
| 840,3
| 943,7
| 4,614
| 64,5
| 16,6
| 0,148
| 0,89
|
| 27,98
| 827,3
| 990,2
| 4,681
| 63,7
| 16,4
| 0,145
| 0,88
|
| 33,48
| 813,6
| 1037,5
| 4,766
| 62,8
| 16,2
| 0,141
| 0,87
|
| 39,78
| 799,0
| 1035,7
| 4,844
| 61,8
| 15,9
| 0,137
| 0,86
|
| 45,94
| 784,0
| 1135,1
| 4,949
| 60,5
| 15,6
| 0,135
| 0,87
|
| 55,05
| 767,9
| 1185,3
| 5,070
| 59,0
| 15,1
| 0,133
| 0,88
|
| 64,19
| 750,7
| 1236,8
| 5,230
| 57,4
| 14,6
| 0,131
| 0,90
|
| 74,45
| 732,3
| 1290,0
| 5,485
| 55,3
| 13,9
| 0,129
| 0,93
|
| 85,92
| 712,5
| 1344,9
| 5,736
| 54,0
| 13,2
| 0,128
| 0,97
|
| 98,70
| 691,1
| 1402,2
| 6,071
| 52,3
| 12,5
| 0,128
| 1,03
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова»
Институт энергетики и автоматизированных систем
Кафедра ТиЭС
Контрольная работа по «Теплотехнике»
|
Обсуждений еще не было, будьте первым... ↓↓↓
|
|
Популярное: Как распознать напряжение: Говоря о мышечном напряжении, мы в первую очередь имеем в виду мускулы, прикрепленные к костям ...
©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (4006)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку...
Система поиска информации
Мобильная версия сайта
Удобная навигация
Нет шокирующей рекламы
|