Тепловой и гидравличческий расчет теплообменных аппаратов
Заказать уникальную курсовую работу- 26 26 страниц
- 3 + 3 источника
- Добавлена 31.05.2016
- Содержание
- Часть работы
- Список литературы
- Вопросы/Ответы
1. Введение. Классификация теплообменных аппаратов.
2. Конструктивный тепловой расчет
2.1. Определение неизвестной температуры
2.2. Определение теплофизических свойств горячего и холодного теплоносителей
2.3. Определение мощности теплообменного аппарата Q по исходным данным
2.4. Определение средней разности температур между теплоносителями
2.5. Определение оптимального диапазона площадей проходных сечений трубного пространства ТА: 10
2.6. Определение минимального индекса противоточности Рmin ТА
2.7. Определение водяного эквивалента
2.8. Предварительный выбор теплообменного аппарата по каталогу.
2.9. Расчет коэффициентов теплоотдачи от горячего теплоносителя к стенке α1 и от стенки к холодному теплоносителю α2 , термических сопротивлений стенки трубы и загрязнений .
2.10. Окончательный выбор теплообменника
3. Проверочный тепловой расчет теплообменного аппарата
3.1. Определение фактической тепловой мощности выбранного аппарата:
3.2. Определение действительные температуры теплоносителей на выходе теплообменного аппарата:
4. Гидравлический расчет теплообменного аппарата
5. Графическая часть
5.1. Температурная диаграмма теплоносителей
5.2. Схема теплообменного аппарата
Список используемой литературы
Вычислим падение давления в трубном пространствеpтр.= рп.тр +рм.с.+ рнив +руск.рнив= 0;руск.= 0;В трубное пространство запущенa нефть. Так как режим течения ламинарный (Reтр<2300) , (1905<2300), то коэффициент гидравлического сопротивления внутренней поверхности труб λ рассчитывается по формуле:;Вычислим падение давления в межтрубном пространстве;где ∆pп - падение давления теплоносителя при поперечном омывании пучка труб между перегородками; ∆pв.п- падение давления в окнах сегментных перегородок; ∆pв.к- падение давления во входной и выходной секциях межтрубного пространства; ∆pв.м- падение давления на входе и выходе из межтрубного пространства.Определим падение давления теплоносителя при поперечномомывании пучка труб между перегородками.;Вычислим ∆pпо падение давления теплоносителя при обтекании идеального пучка труб поперечным потоком.;Zn – число рядов труб, омываемых поперечным потоком теплоносителяZn=16;Nпер- число сегментных перегородок;Nпер= 22Так как Reмтр=451 (100 – 1000) ,то:b1=4,57; b2=-0,476;b3=7;b4=0,5;t- шаг труб в трубном пучкеt=26*10-3;Определим поправочные коэффициенты x1 и x2.; ;Nпер – число сегментных перегородокNпер=22;r1, r2, r3, r4 – определяющие параметры конструкцииr1=0,237; r2=0,198;r3=0,12;r4=0;=0,52; ПаВычислим падение давления в окнах сегментных перегородок ∆pв.п;где Zв.п – число рядов труб в вырезе перегородок. Zв.п=5; Nпер= 22; (Па);Вычислим падение давления теплоносителя во входной и выходной секциях межтрубного пространства ∆pв.к; - число рядов труб, пересекаемых перегородкой; =Zп+Zв.п.=15+6=21х3 – поправочный коэффициент; - шаг перегородок; = 0,39 (м);, - расстояние от трубных решеток до ближайших перегородок;====0,795 м;Вычислим падение давления на входе и выходе из межтрубного пространства ∆pв.м. Па;Таким образом:Па;Вычислим мощности, необходимые для перекачки теплоносителей через трубное и межтрубное пространство.Вт;Вт;Вычислим эффективные мощности привода насосов или компрессоров, необходимые для перекачки теплоносителей через трубное и межтрубное пространство.Вт;Вт;5. Графическая часть5.1. Температурная диаграмма теплоносителей5.2. Схема теплообменного аппарата1 - Распределительная камера2 - Разделительная перегородка3 – Отбойник4 – Кожух5 – Трубный пучок6 – Температурный компенсатор7 – Сегментные перегородки8 – Дистанционные трубки9 – Трубные решетки10 – Задняя крышка11 – Штуцеры для входа и выхода из межтрубного пространства12 – Опоры13 – Штуцеры для входа и выхода из трубного пространстваСхема движения теплонеосителей и положение перегородок в распределительной камере и задней крышке теплообменного аппарата:Число ходов по трубамРаспределительная камераЗадняя крышка6Список используемой литературы1.Калинин А.Ф, «Расчет и выбор конструкции кожухотрубного теплообменного аппарата» Москва, «РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина» 2002;2. Поршаков Б.П., «Термодинамика и теплопередача» Москва, «Недра» 1987;3. Трошин А.К., «Термодинамические и теплофизические свойства рабочих тел теплоэнергетических установок» Москва, «МПА - Пресс» 2006;
2. Поршаков Б.П., «Термодинамика и теплопередача» Москва, «Недра» 1987;
3. Трошин А.К., «Термодинамические и теплофизические свойства рабочих тел теплоэнергетических установок» Москва, «МПА - Пресс» 2006;
Вопрос-ответ:
Какие основные этапы включает в себя тепловой расчет теплообменных аппаратов?
Тепловой расчет теплообменных аппаратов включает в себя несколько основных этапов: определение неизвестной температуры, определение теплофизических свойств горячего и холодного теплоносителей, определение мощности теплообменного аппарата, определение средней разности температур между теплоносителями и определение оптимального диапазона площадей проходных сечений трубного пространства.
Как определить неизвестную температуру при тепловом расчете теплообменных аппаратов?
Неизвестную температуру при тепловом расчете теплообменных аппаратов можно определить с помощью уравнения теплового баланса, учитывая тепловую мощность аппарата, среднюю разницу температур между теплоносителями и другие известные параметры. Это позволяет найти температуру одного из теплоносителей, если известны все остальные параметры и его поток.
Как определить теплофизические свойства горячего и холодного теплоносителей?
Теплофизические свойства горячего и холодного теплоносителей определяются с использованием табличных данных или с помощью специализированных программ, которые могут рассчитывать эти свойства в зависимости от температуры, давления и других параметров. Например, для воды можно использовать таблицы теплофизических свойств, которые содержат данные по плотности, теплоемкости, теплопроводности и вязкости воды при разных условиях.
Как определить мощность теплообменного аппарата?
Мощность теплообменного аппарата определяется по исходным данным, таким как расход теплоносителя, разница температур и теплофизические свойства теплоносителя. Для этого используется уравнение теплового баланса, которое учитывает тепловой поток от горячего теплоносителя к холодному. Результатом расчета будет значение мощности теплообменного аппарата в нужных единицах измерения (например, кВт или Гкал/ч).
Какие данные нужно знать для теплового и гидравлического расчета теплообменных аппаратов?
Для теплового и гидравлического расчета теплообменных аппаратов необходимо знать классификацию аппаратов, определить неизвестную температуру, теплофизические свойства горячего и холодного теплоносителей, мощность теплообменного аппарата и среднюю разность температур между теплоносителями. Также требуется определить оптимальный диапазон площадей проходных сечений трубного пространства.
Как классифицируются теплообменные аппараты?
Теплообменные аппараты классифицируются в зависимости от типа теплообмена, формы и проточности теплоносителей, способа протекания процесса, материала, используемого для изготовления аппарата и других параметров. Классификация позволяет определить особенности конструктивного теплового расчета и выбрать наиболее эффективный тип аппарата для конкретных условий.
Как определить неизвестную температуру для теплового расчета теплообменного аппарата?
Неизвестную температуру для теплового расчета теплообменного аппарата можно определить с помощью уравнения теплового баланса или графическим методом. Уравнение теплового баланса позволяет выразить неизвестную температуру через известные величины, такие как мощность аппарата, теплофизические свойства теплоносителей и средняя разность температур. Графический метод основан на построении кривой распределения температур в аппарате и нахождении точки пересечения этой кривой с линией заданной температуры.
Как определить мощность теплообменного аппарата?
Мощность теплообменного аппарата определяется исходя из требуемого теплового эффекта или перепада температур между теплоносителями. Для этого необходимо знать теплофизические свойства теплоносителей, площадь поверхности аппарата, среднюю разность температур между теплоносителями и коэффициент теплопередачи. Формула для расчета мощности аппарата зависит от конкретного типа теплообменника.
Как классифицируются теплообменные аппараты?
Теплообменные аппараты классифицируются по типу теплообмена и конструктивному исполнению. По типу теплообмена можно выделить пластинчатые, трубчатые, шелковые и комбинированные аппараты. По конструктивному исполнению теплообменные аппараты делятся на прямоточные и противоточные.