Создан заказ №2346437
20 октября 2017
Рассчитать площадь поверхности теплообмена воздухоподогревателя из труб со спиральным наружным оребрением
Как заказчик описал требования к работе:
Нужен аспирант или преподаватель, чтобы помочь сделать решение задач по процессам и аппаратам, сроки очень сжатые. Отзовитесь, пожалуйста!
Фрагмент выполненной работы:
Рассчитать площадь поверхности теплообмена воздухоподогревателя из труб со спиральным наружным оребрением. Материал труб – алюминий (л = 100 вт/(м K)); диаметр dн/dв = 27/25 мм, диаметр оребрения D = 75 мм, шаг ребер 3 мм, средняя толщина ребра 0,3 мм. Подогреватель выполнен в виде шахматного пучка труб с продольным (в направлении потока воздуха) шагом S1 = 1,2 D поперечным S2 = 1 D. Расход воздуха 10 кг/с, начальная температура 20 °C, конечная 70 °C. (работа была выполнена специалистами Автор 24) Греющий теплоноситель – конденсат водяного пара из системы отопления. Начальная и конечная температура конденсата 110 и 80 °C. Коэффициенты теплоотдачи конденсата и воздуха (для воздуха коэффициент теплоотдачи отнесен к полной поверхности с учетом оребрения) принять равными 5000 и 50 Вт/(м2 K).
Определение тепловой нагрузки на аппарат
Температурная схема процесса
Определим количество тепла, отнимаемого от конденсата воздухом:
Q=Gв∙cв∙(tвк-tвн)3600
где Gв – массовый расход воздуха, кг/ч;
cв – средняя теплоёмкость воздуха, кДж/(кг·°С);
tвк – конечная температура воздуха, °С;
tвн – начальная температура горячего теплоносителя, °С.
Q=10∙1005+10092∙70-20=503,5 кВт
Расчёт среднего температурного напора
При многоходовом потоке теплоносителя в трубном пространстве (смеси) и одноходовом потоке теплоносителя в межтрубном пространстве (воздуха) средний температурный напор определим по методу Белоконя.
Большая разность температур тепловых потоков равна:
τб=80-20=60 °С
Меньшая разность температур тепловых потоков равна:
τм=110-70=40 °С
Отношение большей и меньшей разности температур потоков равно:
τбτм=6040=1,5<2
Тогда средний температурный напор считаем как:
∆tср=τб+τм2=60+402=50 °С
Поверхность рёбер, приходящуюся на один метр длины трубы
Поверхность рёбер, приходящуюся на один метр длины трубы найдем по формуле:
Fр=π∙xр∙(2∙D2-dн24+D∙σр)
где = 1/0,003 = 333 – число спиральных витков рёбер, приходящихся на один метр длины трубы, штук;
σр– средняя толщина ребра, м;
dн– диаметр гладкой трубы, м;
σр– диаметр ребра, м.
Fр=π∙333∙2∙0,0752-0,02724+0,075∙0,003=2,796 м2/м
Наружную поверхность участков гладкой трубы между рёбрами, приходящуюся на один метр длины трубы определяем по формуле
Fн=π∙dн∙(1-x∙σо)
где σо – ширина рёбер у основания, м;
Fст=π∙0,027∙1-333∙0,0003=0,076 м2/м
Полная наружная поверхность одного метра оребрённой трубы рассчитывается по формуле:
Fп=Fст+Fр=2,796+0,076=2,872 м2/м
Расчёт коэффициента теплопередачи для пучка оребрённых труб
Рассчитаем коэффициент теплопередачи на единицу гладкой поверхности трубы по формуле:
K=11α1+(δλ)вн.+(δλ)ал+(δλ)нар.+FстFп∙1α2
где – коэффициента теплоотдачи со стороны конденсата, Вт/(м2·К);
– толщина стенки, м;
– коэффициент теплопроводности алюминия, Вт/(м·К);
Fст – поверхность гладкой трубы (по наружному диаметру), приходящаяся на один метр её длины, м;
– полная наружная поверхность одного метра оребрённой трубы, м2/м;
α2 – приведённый коэффициент теплоотдачи для круглых рёбер, Вт/(м2·К);
(δλ)вн. – тепловое сопротивление внутреннего слоя загрязнения (со стороны смеси), (м2·К)/Вт;
(δλ)ал – тепловое сопротивление алюминиевой стенки трубы, (м2·К)/Вт;
(δλ)нар. – тепловое сопротивление наружного слоя загрязнения, (м2·К)/Вт.
Рассчитываем поверхность гладкой трубы по формуле:
Fст=π∙dн∙l
где – длина трубы, м (равная одному метру, поскольку рассчитываем площадь на один метр).
Fст=π∙0,027∙1=0,0006 м2/м
Тогда получим:
K=115000+15800+0,002100+12800+0,0762,872∙150=782 Вт/(м2·К)
Определение поверхности теплообмена
Находим поверхность теплообмена холодильника с оребрёнными трубами, отнесённую к гладким трубам по формуле:
F=QK∙∆tср=503500782∙50=12,88 м2
Решение:
площадь поверхности теплообмена воздухоподогревателя из труб со спиральным наружным оребрением 12,88 м2.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
21 октября 2017
Заказ завершен, заказчик получил финальный файл с работой
5
Рассчитать площадь поверхности теплообмена воздухоподогревателя из труб со спиральным наружным оребрением.jpg
2020-11-24 13:10
Последний отзыв студента о бирже Автор24
Общая оценка
4.3
Положительно
Задача решена правильно, чётко, быстро и с пояснениями. Спасибо! Будем обращаться
Хочешь такую же работу?
300 ₽
