Приближенный тепловой расчет регенератора. Средняя удельная площадь поверхности насадки. Число Рейнольдса по обратному потоку

Страницы работы

Содержание работы

Приближенный тепловой расчет регенератора приведен ниже. мз

Пример. Исходные данные расход прямого потока (воздух) 1 V1  -= 66 000 мз/ч•, расход обратного потока (азот) 1 V2 = 66 000 мз/ч; расход петлевого потока (воздух) 1 VПТ == 5350 мз/ч•, давление прямого потока p1 = 0,58 МПа; давление обратного потока р2=0,115 МПа; температура входящего воздуха Т'0 = 300 К; температура входящего азота t0 = 97 К; недорекуперация на теплом конце Δt == 4 К; продолжительность периода τ* = 3 мин.

Необходимо определить: высоту регенератора Н; температуру воздуха после регенератора Т; температуру петли TПТ.

Регенератор заполнен насадкой в виде дисковой гофрированной алюминиевой ленты. По высоте (в верхней, средней и нижних зонах) аппарата установлено 3 вида насадки. Высота каждой составляет 0,33H. Компоновка насадки по зонам осуществлена в соответствии с табл. 36.

Средняя удельная площадь поверхности насадки

м23

где εнам=0,83 - коэффициент, учитывающий плотность намотки.

;

здесь β1 — угол намотки.

1 Величины расходов взяты при нормальной температуре 20° С.

Таблица 36

Наименование геометрических характеристик насадки

Значения геометрических характеристик насадки в зонах регенератора

Средние значения геометрических характеристик

верхней

средней

нижней

Высота рифа h, мм

1,95

1,55

1,52

1,52

Толщена ленты δ, мм

0,46

0,46

0,46

0,46

Высота наклона

Угол наклона рифа , град

60

60

60

60

Шаг рифа τ, мм

4,71

3,92

3,14

3,92

Удельный свободный объем

Средний эквивалентный диаметр

м.

Средняя скорость фильтрации ωф=2,5м/c

Средняя во времени температура азота по длине

Плотность азота

кг/м3

Число Рейнольдса по обратному потоку при температуре tср

.

Число Нуссельта

Коэффициент теплоотдачи

Вт/(м2К)

Диаметр регенератора

м где ρ2H – плотность азота при нормальной температуре 20° С и давлении 760 мм рт. ст.

Приведенное время

где сн, ρн — теплоемкость и плотность алюминиевой насадки при tср.

Соотношение водяных эквивалентов

Средняя температура азота на выходе из регенератора

t=T0-Δt=296 K

Термический к. п. д.

Приведенная длина из зависимости для

(первый член =0)

Площадь поверхности теплообмена F из зависимости для λ

; м2

м3

Высота регенератора

м

Средняя по времени температура петлевого потока из зависимости

где V’пт – доля петлевого потока от прямого.

Значение соответствующих энтальпий берем из T-S диаграмм для азота и воздуха.

Принимаем

Средняя по времени температура воздуха на выходе из регенератора определяется из решения уравнений теплового баланса. После нахождения из баланса по диаграмме T-S для воздуха получаем T

Подставив численные значения в уравнение, получим =7150 Дж/моль и T=100 K.

Похожие материалы

Информация о работе