Контрольная работа - Определение поверхности нагрева и числа секций водяного теплообменника типа труба в трубе - файл n1.doc
Контрольная работа - Определение поверхности нагрева и числа секций водяного теплообменника типа труба в трубескачать (89 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc
Исходные данные к задаче Определить поверхность нагрева и число секций водяного теплообменника типа «труба в трубе». Греющая вода движется по внутренней стальной трубе ?=45 Вт/(м
2*
0С),

и имеет температуру

, расход теплоносителя G
1 = 2130, кг/ч. Нагреваемая вода движется противотоком по кольцевому каналу между трубами и нагревается от

до

. Внутренний диаметр внешней трубы D = 48, мм, расход воды – G
2 = 3200, кг/ч. Длина одной секции теплообменника

.
Решение Поверхность нагрева определим по формуле:

, м
2, (1)
где F, м
2 – поверхность нагрева;

,
0С - средний температурный напор; к, Вт/(м
2*
0С); Q, кВт - производительность теплообменника.
Производительность и температуру греющей воды на выходе из теплообменника

определим из уравнения теплового баланса:

, кВт (2)
Удельную теплоемкость воды примем равной 4,18 кДж/(кг*
0С). Тогда из уравнения (2):

,
0С.
Определим средний температурный напор. 

Рис.1 Q-t- диаграмма

Найдем средний температурный напор:
Определение коэффициента теплопередачи Для определения коэффициента теплопередачи вычислим число Рейнольдса:

, (3)
где ?, м/с – скорость течения теплоносителя в трубе; d, м
2 – внутренний диаметр трубы; ?, м
2/с – коэффициент кинематической вязкости жидкости.
Скорость течения теплоносителя в трубе определим по формуле:

, м
2/с,
где ?, кг/м
3 – плотность теплоносителя;

f, м
2 – живое сечение. Тогда
Скорость течения греющей воды:

, м/с.
Скорость течения нагреваемого теплоносителя:

, м/с
Тогда, по уравнению (3):
Определим число Нуссельта
Для греющего теплоносителя:

Для нагреваемого теплоносителя:

Найдем значения коэффициентов теплоотдачи:
Сумма термических загрязнений:
Вычислим коэффициент теплопередачи:
Подставив в уравнение (1) найденные значения, получим:

, м
2.
Определим количество секций теплообменника.
Определим площадь поверхности одной секции по формуле:

, м
2.
Тогда
Принимаем количество секций теплообменника равным 9. Коэффициент запаса:
