Создан заказ №2297632
2 октября 2017
Задача 1 Подбор теплообменных аппаратов Определить тепловую мощность теплообменника Q
Как заказчик описал требования к работе:
Срочно нужно написать решение задач по теплоэнергетике и теплотехнике ко вторнику. Список требований в файле.
Фрагмент выполненной работы:
Задача 1. Подбор теплообменных аппаратов.
Определить тепловую мощность теплообменника Q, расход холодного теплоносителя G2, средний температурный напор Δt. Определить эффективность теплообменника.
Исходные данные сведены в таблицу 1.
G1 - расход охлаждаемой жидкости (вода).
t'1 – температура горячей воды на входе.
t''1 - температура горячей воды на выходе.
t'2 - температура холодной воды на входе.
t''2 - температура холодной воды на выходе. (работа была выполнена специалистами Автор 24)
η - КПД теплообменника.
dвн - внутренний диаметр трубок.
dнар - наружный диаметр трубок.
λст - коэффициент теплопроводности материала труб.
φ – коэффициент, учитывающий снижение тепловой мощности за счёт загрязнения поверхности.
№ G1, т/час t1', oC
t1'', oC
t2', oC
t2'', oC
η dвн, мм dнар, мм λст, Вт/(м·град) φ
6 40 110 70 58 90 0.99 16 20 65 0.84
По таблицам справочника (таблица ниже) выбрать теплообменник, рассчитать его коэффициент теплопередачи k, определить количество секций теплообменника.
Обозначение Нар. и внутр. диаметры корпуса Dн/Dвн, мм Длина подогревателя с калачами
L, мм Число трубок
Z Площадь поверхности
нагрева
F, м2 Площадь живого сечения, м2
трубок
fтр межтруб. пр-ва fмт
46 ОСТ 34-588-68
47 ОСТ 34-588-68 530/512 3552
5552 450 40,6
82,7 0,06927 0,11544
Решение:
Найдем тепловую мощность теплообменника по нагреваемому теплоносителю:
Q==1∙40000∙(110-70)=1200000 ккал/час
Определим расход воды, нагреваемой в межтрубном пространстве:
(кг/ч)
или Vт = 37,125 м3 /ч.
Выбираем подогреватель 46 ОСТ 34-588-68. Согласно Таблице из задания он имеет: наружный диаметр корпуса 530мм и внутренний – 512мм, число стальных трубок n = 450шт., площадь проходного сечения трубок fт = 0,06927 м2, площадь проходного сечения межтрубного пространства fмт = 0,11544 м2.
Площадь межтрубного пространства
Fм.т.=3,14∙D2/4-n∙3,14∙d2/4=3,14∙0,5122/4-450∙3,14∙0,022/4=0,0645 м2
Площадь трубного пространства:
Fт.= n∙3,14∙d2/4=450∙3,14∙0,0162/4=0,0904 м2
Скорость воды в трубках и в межтрубном пространстве:
(м/с)
(м/с)
Эквивалентный диаметр для межтрубного пространства, согласно таблице:
(м)
Средняя температура воды в трубках и межтрубном пространстве:
(°С)
(°С)
Таблица 1 – Значения температурных множителей в формулах для определения коэффициентов теплоотдачи
Конденсирующийся пар
Вода при турбулентном движении
Температу-ра насыщения, tн, °С
A1
А2
А3
A4·103
Температура t, оС
A5
20 5,16 – – 1,88 20 1746
30 7,88 – – 2,39 30 1909
40
11,4
– – 2,96
40
2064
50
15,6
– – 3,56
50
2213
60
20,9
– – 4,21
60
2350
70
27,1 – – 4,91
70
2490
80
34,5
7225
10439
5,68
80
2616
90
42,7
7470
10835
6,48
90
2740
100
51,5
7674
11 205
7,30
100
2850
110
60,7
7855
11524
8,08
110
2957
120
70,3
8020
11 809
8,90
120
3056
130
82,0
8140
12039
9,85
130
3150
140
94,0
8220
12249
10,8
140
3235
150
107
8300
12375
11,8
150
3312
160
122
8340
12469
12,9
160
3385
170
136
8400
12554
14,0
170
2450
180
150
8340
12579
15,0
180
3505
При этой температуре температурный множитель, необходимый для дальнейших расчетов (по Таблице 5), A5т 2740.
Средняя температура воды между трубками:
(°С)
При этой температуре температурный множитель (по Таблице 1) A5мт 2553.
Режим течения воды в трубках (при t1 = 90°С νт = 0,33·10-6м2/с) и межтрубном пространстве (при t = 74°С νмт = 0,399·10-6м2/с) турбулентный, так как:
Коэффициенты теплоотдачи (для турбулентного режима течения воды Re больше 2300):
Коэффициент теплоотдачи при турбулентном движении воды внутри трубок:
(ккал/(м2·ч·град))
где dэ = dв.
(ккал/(м2·ч·град))
Расчетный коэффициент теплопередачи (коэффициент теплопроводности стали = 56 ккал/(м·ч·град) определяем по формуле для плоской стенки, так как ее толщина меньше 2,5мм:
(ккал/(м2·ч·град))
Температурный напор в случае противотока:
(°С)
Поверхность нагрева подогревателя:
(м2)
Длина хода по трубкам при среднем диаметре трубок d = 0,5·(0,02+0,016) = 0,018 (м):
(м)
Число секций (при длине одной секции lт = 3.552 м):
секции; принимаем 2 секции.
Уточненная поверхность нагрева подогревателя согласно технической характеристике выбранного аппарата составит:
(м2)
Определим эффективность теплообменника:
При (°С)
c1=4208 Дж/кг∙К
При (°С)
c2=4187 Дж/кгК
В случае противоточной схемы движения теплоносителей
Применительно к решаемой задаче имеем:
C1 = Cmin = c1 G1 = 4,208 103 11, 11 = 46751 Вт/К;
C2 = Cmax = c2 G2 = 4,187 103 10, 3 = 43126 Вт/К;
N = k FCmin = 536 20143126 = 2,03
Сконструированный теплообменник выполнен по противоточной схеме движения теплоносителей.
Поэтому, в соответствии с формулой, имеем:
E = 1-e-2,031- 43126467511- 4312646751 e- 2,03 1- 4312646751 = 0,687.
Гидравлический расчет
Действительная длина хода воды в трубках и межтрубном пространстве Lт = 2·3.552 = 7.104 (м), Lмт = 3·2 = 6,0 (м) (при подсчете Lмт расстояние между патрубками входа и выхода сетевой воды, равное 3,0 м, выбрано из конструктивных соображений).
Определяем гидравлические потери в подогревателе...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
3 октября 2017
Заказ завершен, заказчик получил финальный файл с работой
5
Задача 1 Подбор теплообменных аппаратов
Определить тепловую мощность теплообменника Q.jpg
2019-04-26 18:04
Последний отзыв студента о бирже Автор24
Общая оценка
5
Положительно
ответственный автор, делает понятые работы в соответствии с требованиями. даже после того как по моей ошибке закончился гарантийный срок, всё равно даёт пояснения. спасибо за продуктивное сотрудничество!
Хочешь такую же работу?
300 ₽
