Определяем гидравлические потери в подогревателе. Коэффициент гидравлического трения при различных режимах течения жидкости и различной шероховатости стенок трубок можно подсчитать по формуле А. Д. Альтшуля, где k1 — приведенная линейная шероховатость, зависящая от высоты выступов, их формы и частоты. Принимая k1 = 0 (для чистых латунных трубок), формулу можно представить в более удобном для расчетов виде (для гидравлически гладких труб):Уточняем критерий Рейнольдса:
Расчет секционного водоводяного подогревателя
Расчет: Определим расходы сетевой воды и воды, нагреваемой в межтрубном пространстве:(кг/ч)или Vт = 20,0 м³ /ч;(кг/ч)или Vмт = 40,0 м3/ч.Площадь проходного сечения трубок (при заданной в условии расчета скорости течения воды в трубках w=1 м/с):(м2)Выбираем подогреватель Z-12. Он имеет: наружный диаметр корпуса 210 мм и внутренний — 207 мм, число стальных трубок (размером 16×1,4мм) n = 64шт., площадь проходного сечения трубок fт = 0,935 м², площадь проходного сечения межтрубного пространства fмт = 0,0198 м². Скорость воды в трубках и в межтрубном пространстве:(м/с)(м/с)Таким образом, в результате расчета совершенно случайно получены одинаковые скорости воды (Wт=Wмт).Эквивалентный диаметр для межтрубного пространства:(м)Средняя температура воды в трубках:(°С)При этой температуре температурный множитель, необходимый для дальнейших расчетов (по Таблице 2), A5т2960
Средняя температура воды между трубками:(°С)При этой температуре температурный множитель (по Таблице 2) A5мт2616
Режим течения воды в трубках (при t1 = 110 °C νт = 0,271· 10−6м2/с) и межтрубном пространстве (при t = 80,0°С νмт = 0,38· 10−6м2/с) турбулентный, так как: Коэффициенты теплоотдачи (для турбулентного режима течения воды):Коэффициент теплоотдачи три турбулентном движении воды внутри трубок: (ккал/(м2· ч·град))
где dэ = dв. (ккал/(м2· ч·град))Расчетный коэффициент теплопередачи (коэффициент теплопроводности стали = 39ккал/(м· ч·град) определяем по формуле для плоской стенки, так как ее толщина меньше 2,5мм: (ккал/(м2· ч·град))Температурный напор:(°С)Поверхность нагрева подогревателя:(м2)Заключение
Результатом выполнения курсовой работы являлось определение поверхности нагрева заданных теплообменных аппаратов, что и было сделано. Выполнение работы закрепило теоретические знания и позволило приобрести практические навыки в самостоятельном расчете теплообменных аппаратов, наиболее распространенных в системах теплоснабжения, отопления и вентиляции, в теплогенерирующих установках. Литература
Исаченко В. П., Сукомел А. С., Осипова В. А. Теплопередача. — М., Энергия, 1981
Краснощеков Е. А., Сукомел А. С. Задачник по теплопередаче. — М., Энергия, 1980
Михеев М. А., Михеева И. М. Основы теплопередачи. — М., Энергия, 1977
Кушнырев В. И., Лебедев В. И., Павленко В. А., Техническая термодинамика и теплопередача. — М., Стройиздат, 1987
