2 Тепловой расчет. 2.3 Определение площади поперечного сечения трубок в секции ƒ0.

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 4Следующая ⇒

2 Тепловой расчет

2. 1 Определение средних объемных расходов греющей воды при средней температуре t₁^ср:

t₁^ср=(t₁^/+t₁^//)/2=(138+104)/2=121⁰C

по формуле:

где Q – тепловая производительность (тепловой поток), кДж/сек;

C_p^/ - массовая теплоемкость греющей воды при средней температуре, кДж/(кг× K) (см. приложение А).

η _п– коэффициент, учитывающий тепловые потери, определяемый опытным путем (в данной работе примем η _п≈ 0, 97);

ρ ^/ - плотность греющей воды при средней температуре, кг/м³ (см. приложение А).

2. 2 Определение средних объемных расходов нагреваемой воды при средней температуре t₂^ср:

t₂^ср=(t₂^/+t₂^//)/2=(64+96)/2=80⁰С

по формуле:

где Q – тепловая производительность (тепловой поток), кДж/сек;

C_p^// - массовая теплоемкость нагреваемой воды при средней температуре, кДж/(кг× K) (см. приложение А);

ρ ^// - плотность нагреваемой воды при средней температуре, кг/м³ (см. приложение А).

2. 3 Определение площади поперечного сечения трубок в секции ƒ 0.

При заданной скорости движения воды в трубах трубках u₁ = 0, 5…. 1, 0 м/с. Принимаем ʋ ₁ = 0, 8 м/с (принимается в интервале от 0, 5 до 1, 0 м/с).

ƒ ₀=V₁/ʋ ₁=0, 0137/0, 8=0, 017 м;

2. 4 Определение количества трубок в секции n:

n=4ƒ ₀/π d_вн²=(4× 0, 017)/(3, 14× (0, 018)²) = 68 шт.;

Принимаем ближайшее большее значение по таблице 1 (n^/= 93), по которому определяется R и, следовательно, диаметр D^/=S·R. Шаг по радиусу (рисунок 2) принимается S=1, 4·d_н, а кольцевой зазор М=8 мм.

2. 5 Определение внутреннего диаметра корпуса теплообменника D:

D^/=S× R

где S – шаг трубок, S=1, 4× d_нар=1, 4× 0, 02=0, 028 м,

R – относительное значение диаметра трубной решетки, при числе трубок 93 рекомендовано, согласно таблице 1 принимать R=10.

Таблица 1

R=D^//S	n^/	R=D^//S	n^/










Примечание	n^/- общее количество трубок, размещенных на трубной доске по концентрическим окружностям. S – шаг трубок (расстояние между осями соседних трубок). S=1, 4× d_нар

Рисунок 2 – Схема размещения трубок в трубной решетке теплообменника

D^/= S× R=0, 028× 10=0, 28 м,

Определение внутреннего диаметра корпуса теплообменника D по формуле:

D= D^/+ d_н + 2М = 0, 28+0, 02+(2× 0, 008)=0, 316 м,

где кольцевой зазор М=0, 008 м;

2. 6 Определение площади поперечного сечения корпуса теплообменника F:

F=π D²/4=3, 14·(0, 316)²/4=0, 078 м;

2. 7 Определение площади, занятой трубками ƒ:

ƒ =(π d²_нn^/)/4=(3, 14× (0, 02)² × 93)/4 = 0, 029 м;

2. 8 Определение площади межтрубного пространства ƒ _1:

ƒ ₁ =F− ƒ =0, 078− 0, 029 = 0, 049 м;

2. 9 Определение скорости воды в межтрубном пространстве ʋ ₂:

ʋ ₂=V²/ƒ ₁=0, 0143/0, 049=0, 292 м/с;

2. 10 Определение действительной скорости воды в трубках ʋ '₁:

ʋ '₁₌ʋ ₁(n/n^/)=0, 8(68/93)=0, 585 м/с;

2. 11 Определение режима движения греющей воды внутри трубок – число Рейнольдса (для вычисления коэффициента теплоотдачи α ₁):

Re₁ = (ʋ '₁d_вн)/ g₁ = (0, 585× 0, 018)/0, 252× 10^-6= 41786.

Режим турбулентный, т. к. Re> 10000,

где g₁ - коэффициент кинематический вязкости при средней температуре греющей воды t₁^ср, м²/с, (см. приложение A и п. 2. 1).

⇐ Предыдущая 123 4 Следующая ⇒