Создан заказ №2184343
12 июня 2017
Контрольная работа по дисциплине «Теплотехника» Вариант № 3 Конструктивный и тепловой расчет секционного водо-водяного подогревателя теплосети
Как заказчик описал требования к работе:
Конструктивный и тепловой расчёт секционного водо-водяного подогревателя теплосети. Задание 3(выделено)
Фрагмент выполненной работы:
Контрольная работа
по дисциплине «Теплотехника»
Вариант № 3
Конструктивный и тепловой расчет секционного водо-водяного подогревателя теплосети.
Исходные данные:
схема движения теплоносителей – прямоток;
производительность Q=8,0·106 Дж/с;
температура нагреваемой воды при входе в подогреватель t2′=70 ºС ;
температура нагреваемой воды при выходе в подогреватель t2′′=100 ºС;
температура греющей (сетевой) воды при входе в подогреватель t1′=160 ºС;
температура греющей (сетевой) воды при выходе в подогреватель t1′′=140 ºС;
материал – латунные трубки;
наружный диаметр трубок dн=20 мм=20·10-3 м;
внутренний диаметр трубок dвн=18 мм=18·10-3 м;
теплопроводность материала трубок λст=105 Вт/(м·К);
толщина накипи δнак=0,2 мм=0,2·10-3 м
теплопроводность накипи λнак=3,49 Вт/(м·К);
КПД η=0,95.
Решение:
Определим средний объемный расход греющей воды при средней температуре:
t1ср=t1'+t1''2=160+1402=3002=150 ℃
по формуле:
V1=QCp'∙(t1'-t1'')∙ρ'∙η
По справочным таблицам «Физические параметры воды на линии насыщения», «Свойства воды и ее насыщенного пара при различных температурах» определим показатели воды при средней температуре 150ºC:
плотность греющей воды ρ′=920 кг/м3;
массовая теплоемкость греющей воды Cp′=4,312 кДж/(кг·К)=4,312·103 Дж/(кг·К);
коэффициент теплопроводности воды λж1= QUOTE 0,684 Вт/(м·К);
коэффициент кинематической вязкости υ1=0,203·10-6 м2/с;
критерий Прандтля Prж1=1,17.
V1=8∙1064,312∙103∙(160-140)∙920∙0,95=0,106138≈0,106 м3/с
Определим средний объемный расход нагреваемой воды при средней температуре:
t2ср=t2'+t2''2=70+1002=1702=85 ℃
по формуле:
V2=QCp''∙(t2''-t2')∙ρ''
По справочным таблицам «Физические параметры воды на линии насыщения», «Свойства воды и ее насыщенного пара при различных температурах» определим показатели воды при средней температуре 85 ºC.
Так как в таблицах даны значения при температурах 80 ºC и 90 ºC, методом интерполяции рассчитаем необходимые показатели греющей воды при полученной средней температуре 85ºC.
ρ80ºC=971,8 кг/м3, ρ90ºC=965,3 кг/м3
ρ80℃-ρ90℃ρ80℃-ρ85℃=90℃-80℃85℃-80℃
971,8-965,3971,8-ρ85℃=101
6,5971,8-ρ85℃=105
6,5971,8-ρ85℃=2
971,8-ρ85℃=3,25
ρ85℃=971,8-3,25=968,55 кг/м3
плотность нагреваемой воды ρ′′=968,55 кг/м3;
Cp 80ºC=4,195 кДж/(кг·К), Cp 90ºC=4,208 кДж/(кг·К)
С90℃-С80℃С90℃-С85℃=90℃-80℃90℃-85℃
4,208-4,1954,208-С85℃=105
0,0134,208-С85℃=2
4,208-С85℃=0,0065
С85℃=4,208-0,0065=4,2015 кДж/(кг∙К)
массовая теплоемкость нагреваемой воды Cp′′=4,2015 кДж/(кг·К)=4,2015·103 Дж/(кг·К).
Проведя аналогичные расчеты, получим:
коэффициент теплопроводности воды λж2= QUOTE 0,6775Вт/(м·К);
коэффициент кинематической вязкости υ2=0,3455·10-6 м2/с;
критерий Прандтля Prж2=2,08.
V2=8∙1064201,5∙(100-70)∙968,55=0,06553≈0,066 м3/с
Определим площадь поперечного сечения трубок в секции при заданной скорости движения в трубках (примем v2=1,5 м/с).
fт=V2v2=0,0651,5=0,043687≈0,044 м2
Определим количество трубок в секции:
nт=4∙fтπ∙dвн2=4∙0,0443,14∙18∙10-32=171,7657≈172 шт.
Найдем ближайшее конструктивное число трубок nт′=173 (при концентрическом размещении), по которому определим радиус R и, следовательно, диаметр D′=S·R. (работа была выполнена специалистами Автор 24) Шаг по радиусу принимаем S=1,4·dн, а кольцевой зазор К=8 мм.
R=14
S=1,4·dн=1,4·20·10-3=0,028 м,
D′=S·R=14·0,028=0,392 м
Определим внутренний диаметр корпуса теплообменника по формуле:
Dвн=D'+dн+2∙К=0,392+0,020+2∙0,008=0,428 м
Определим площадь поперечного сечения корпуса теплообменника:
Fк=π∙Dвн24=3,14∙0,42824=0,143799 ≈0,144 м2
Определим площадь, занятую трубками:
fт'=π∙dн2∙nт'4=3,14∙20∙10-32∙1734=0,054322≈0,054 м2
Определим площадь межтрубного пространства:
fмт=Fт-fт'=0,143799-0,054322=0,089477≈0,089 м2
Определим скорость воды в межтрубном пространстве:
v1=V1fмт=0,1060,089≈1,19 м/с
На основании полученных размеров теплообменного аппарата произведем тепловой расчет с определением поверхности нагрева и количества секций.
Тепловой расчет производится применительно к многослойной стенке с учетом накипи.
Определим коэффициент теплопередачи α1 от греющей воды к стенкам труб.
Определим режим движения греющей воды внутри трубок (для вычисления коэффициента теплопередачи α1)...Посмотреть предложения по расчету стоимости
Заказчик
заплатил
заплатил
200 ₽
Заказчик не использовал рассрочку
Гарантия сервиса
Автор24
Автор24
20 дней
Заказчик принял работу без использования гарантии
13 июня 2017
Заказ завершен, заказчик получил финальный файл с работой
5
Контрольная работа
по дисциплине «Теплотехника»
Вариант № 3
Конструктивный и тепловой расчет секционного водо-водяного подогревателя теплосети.docx
2017-06-16 13:48
Последний отзыв студента о бирже Автор24
Общая оценка
5
Положительно
Корректный, приятный человек, который сделал работу вовремя и дополнительных доработок не требовалось. Заказывал теплотехнику контрольную.
Хочешь такую же работу?
300 ₽
