Создан заказ №1055228
25 марта 2016
Изменение температур теплоносителей зафиксируем в виде таблицы Начальные и конечные температуры теплоносителей Теплоноситель tн tк Вода 12 40 ЧХУ 80 45 Вода 3422651212840012ºС 40ºС ЧХУ 4667251035040080 ºС 45 ºС Определим температуру на концах теплообменника
Как заказчик описал требования к работе:
Решить 2 задачи.Учебное пособие для поиска некоторых коэффициентов прилагается.
Фрагмент выполненной работы:
Изменение температур теплоносителей зафиксируем в виде таблицы:
Начальные и конечные температуры теплоносителей
Теплоноситель tн tк
Вода 12 40
ЧХУ 80 45
Вода
3422651212840012ºС 40ºС
ЧХУ
4667251035040080 ºС 45 ºС
Определим температуру на концах теплообменника:
= 80– 12 = 68 ºC
= 45– 40= 5ºC
Средняя разность температур определяется по формуле:
=
Средняя разность температур Δtср=68-52,61=24,140C.
Определим среднюю температуру ЧХУ:
t= - ∆tср ºC
t= 80-24=56 ºC
Переведем расход из кг/ч в кг/с:
G=6000 кг/ч = 6000/3600 = 1,67 кг/с.
Значение плотности (таблица 3) определяем методом интерполяции
Температура, °С
40 °С 60 °С
1556 1517
При температуре 56 °С плотность ЧХУ равна 1524,8 кг/м3
Метод интерполяции:
Разница температур: 6о°-40°=20° С
Разница плотностей: 1556-1517=39
На каждый градус плотность уменьшается на 39:20=1,95 единиц плотности
56°-40°=16°
16·1,95=31,2
Искомая плотность будет 1556-31,2=1524,8
Найдем объемный расход ЧХУ:
V2 = G2/ρ2, м/с
где ρ2 – плотность ЧХУ
V2 = G2/ρ2 = 1,67/1524,8 = 0,0011 м3/с.
Найдем количество теплоты, которое передается от ЧХУ
Q = G2∙C2 ∙(),
Q = 1,67·858,95·(80-45)=0,05·106 Вт
С2 – теплоемкость определяем по монограмме рис.9
Работа с монограммой:
Наше вещество ЧХУ – четыреххлористый углеводород, обозначен в учебнике как тетрахлорид углерода. (работа была выполнена специалистами Автор 24) В таблице номер точки №2. Проводим линию от шкалы температур от значения 56° С, через точку №2 дл шкалы теплоемкостей. Полученное значение 0,205. Переводим в единицы СИ 0,205·4,19·103=858,95Дж/(кг·К).
По трубам движется вода. Дальше расчет ведем для воды.
Средняя температура воды (стр.157 учебника): t1 = 0,5(t1 + t2)=0,5(12+40)=26°С
Определим теплооемкость воды при средней температуре: С1 = 4190 Дж/(кг·К).
Номер точки 36, температура 26, значение будет 1,0
Q = G2∙C2 ∙(),
Q = G1∙C1 ∙()·1,05,
1,05 - коэффициент, учитывающий 5 % потери тепла в процессе Определим расход воды:
0,05 ·106 = G1·4190·(40-12)·1,05; G1 = 0,406 кг/с; Расход воды равен 1,46 т/час
0,4059 кг/с ·3600=1461,21 кг/час.
Значение плотности (таблица 3) определяем методом интерполяции
Температура, °С
20 °С 40 °С
998 992
При температуре 26 °С плотность воды равна 996,2 кг/м3
Найдем объемный расход воды:
V1 = G1/ρ1, м/с
где ρ1 – плотность воды
V1 = G1/ρ1 = 0,406/ 996,2 = 0,00041 м3/с.
Скорость потока воды:
ω=VS=4∙Vπ∙d2
где V – объемный расход воды, м3/с;
S – площадь сечения трубы, м2;
d – внутренний диаметр трубы, м.
ω=4∙0,000413,14∙0,000441=1,184 м/с
Критерий Рейнольдса для трубного пространства:
Re=ωв∙d∙ρвμв
μв – динамический коэффициент вязкости воды при 26° С.
μв = 0,8737·10-3 Па·с
Значения динамической вязкости взято с интернета http://www.fptl.ru/spravo4nik/vyazkost-vodi.html
Re=1,184∙0,021∙996,20,8737·10-3=28350
Re>104 – развитое турбулентное течение (стр.141)
Критерий Прандтля для воды определим по таблице 35, методом интерполяции
Температура, °С
20 °С 30 °С
7,02 5,42
При температуре 26 °С Критерий Прандтля воды равен 6,06
Далее строго по примеру. В примере температура стенки определена как 38°С. Расчет температуры стенки не производится, берется как ∆tcр. Нашу температуру стенки определим как 24° С.
Nu=0.021∙Re0.8∙Pr0.43∙PrPrcт0.25
Prcт = 6,38 (см. расчет выше)
Nu=0.021∙283500.8∙6,060.43∙6,066,380.25=164,11
Тогда,
αв=Nu∙λвd=164.11∙0.5920.021=4626.34 Вт/(м2∙К)
Для определения коэффициента теплопроводности используем рис.8. Номер кривой 16. При 20°С – 0,58, при 30°С-0,6, снова используем метод интерполяции. Для 26°С – 0,592.
В условиях задачи не указываются загрязнения стенок труб. Коэффициент на потерю тепла (1,05) нами уже был взят. Поэтому в формуле загрязнениями пренебрежем.
К= 11α1+δстλст+1αв=11840+0,00246,5+14626,34=690 Вт/(м2∙К)
α1 – коэффициент теплопередачи от воды к стенке, 840 Вт/ (м2·К); (ЗАДАЛИСЬ)
δст – толщина стенки, 2 мм;
λст – коэффициент теплопроводности стали, 46,5 Вт/ (м·К). табл. 28.
Поверхность теплообмена:
F=QK∙Δtср=0,05∙106690∙24,14=3 м2
Решение:
поверхность теплообмена равна 3 м2; расход воды равен 1,46 т/ч.
Расчет велся по воде, так как нам известно только трубное пространство, для расчета по ЧХУ нужно знать сечение межтрубного пространства.
В задачу может быть добавлено:
Количество труб, загрязнения труб, температура стенки.Посмотреть предложения по расчету стоимости
Заказчик
заплатил
заплатил
20 ₽
Заказчик не использовал рассрочку
Гарантия сервиса
Автор24
Автор24
20 дней
Заказчик принял работу без использования гарантии
26 марта 2016
Заказ завершен, заказчик получил финальный файл с работой
5
Изменение температур теплоносителей зафиксируем в виде таблицы
Начальные и конечные температуры теплоносителей
Теплоноситель tн tк
Вода 12 40
ЧХУ 80 45
Вода
3422651212840012ºС 40ºС
ЧХУ
4667251035040080 ºС 45 ºС
Определим температуру на концах теплообменника.jpg
2021-01-27 17:25
Последний отзыв студента о бирже Автор24
Общая оценка
4.6
Положительно
Работа выполнена раньше срока. Всё решение соответствует действительности. Никаких нареканий -рекомендую!
Хочешь такую же работу?
300 ₽
