Тепловой и конструктивный расчет витого двухпоточного теплообменного аппарата: Методические указания к контрольной работе по курсу «Тепломассообменные аппараты низкотемпературных установок и кондиционирования», страница 3

Полученная величина  z_p округляется до целого  z*, после чего уточняется наружный диаметр навивки, мм

.

Далее обратным расчетом, используя формулы для нахождения D_н, F_ф и F_c.о, уточняются скорости  w_об  и  w_об.л. При отклонении от предыдущих значений в пределах 5 % корректировка последующих параметров не производится.

21. Средний диаметр навивки , мм.

22. Теоретическая высота навивки, м

.

23. Среднее число витков в каждом слое

.

При окончательной конструктивной компоновке теплообменника необходимо обеспечить примерно одинаковую длину трубок по слоям, чтобы скорость в них изменялась незначительно. Это обусловит равномерный теплообмен. Причем следует увеличивать число трубок в слое (число заходов) с увеличением диаметра последнего.

24. Средний диаметр слоя

D_N  = D_c + (2N – 1) t₁,

где N – порядковый номер слоя намотки.

25. Расчетное число трубок в каждом слое

i_p = pD_N m_cp /l_cp

округляется до целого числа, и затем определяется длина отдельной трубки в каждом слое. Допускается расхождение в длине между самой короткой и самой длинной трубками до 30 %.

Кроме того, суммируется число трубок по всем рядам. Эта сумма должна совпадать с принятым в работе числом трубок n^*. В противном случае необходимо скорректировать число трубок по слоям.

Результаты конструктивного расчета оформляются в виде таблицы намотки, образец которой имеется в [5], табл. VI.2.

26. Гидравлические потери для прямого потока (в трубках ) определяются по формуле, Па

.

27. Для обратного потока (в межтрубном пространстве) вначале определяется фактор трения  f₂  по формуле f₂ = 2,65Re, а затем потери давления   по формуле, Па

.

Здесь . Отношение   берется из табл. 4.2 [1].

Допустимые значения гидравлических потерь для высоких давлений должны составлять не более 1 % от величины давления, а для низких – не более 10 %.

Задание  К  контрольной работе

Произвести тепловой и конструктивный расчет витого двухпоточного теплообменного аппарата. Вариант работы зависит от номера (шифра) зачетной книжки студента (см. табл. 1 и 2).

Таблица 1

Последняя цифра шифра	Тип теплоносителя	Рабочие давления прямого и обратного потоков  рпр  и  роб, МПа	Температура обратного потока на входе в аппарат Т3, К
1, 3 5, 7 9, 0 2, 4 6, 8	Воздух Азот Водород Гелий Метан	20;  0,1 10;  0,1 12;  0,1 3;  0,1 15;  0,1	120 100   40   25 228

Предпоследняя цифра шифра	Объемный расход (при норм. условиях) прямого Vпр и обратного Vоб  потоков, м3/ч	Цифра шифра перед предпоследней	Температура прямого потока на входе в аппарат Т1, К
1,  6 2,  7 3,  8 4,  9 5,  0	100 200 300 400 500	1,  3 5,  7 9,  0 2,  4 6,  8	300 295   80   80 290

Таблица 2

СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ

1. Архаров А.М. и др. Криогенные системы: Учеб. для студентов вузов. Т. 2 – М.: Машиностроение, 1999. – 720 с.

2. Усюкин И.П. Установки, машины и аппараты криогенной техники: Учеб. пособие для студентов вузов. Ч. I. – М.: Пищ. пром-сть, 1976. – 343 с.

3. Акулов Л.А., Холодковский С.В. Типовые чертежи теплообменных аппаратов криогенных установок. Альбом для студентов спец. 0579. – Л., 1985.

4. Теплофизические свойства криопродуктов: Учеб. пособие для вузов / Л.А. Акулов, Е.И. Борзенко, В.Н. Новотельнов, А.В. Зайцев. – СПб.: Политехника, 2001. – 243 с.

5. Расчет криогенных установок: Учеб. пособие / Под ред. С.С. Будневича. – Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1979. – 367 с.

Содержание

Введение.. .. 3

Особенности  конструкции  витого
теплообменного  аппарата.. .. 3

Последовательность  теплового 
и  конструктивного  расчета.. .. 4

Задание  К  контрольной работе.. .. 11

СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ... ... 12

Иванов Владислав Иванович

Холодковский Сергей Валерьянович

ТЕПЛОВОЙ  И  КОНСТРУКТИВНЫЙ
РАСЧЕТ  ВИТОГО  ДВУХПОТОЧНОГО
ТЕПЛООБМЕННОГО  АППАРАТА
 

Методические указания
к контрольной работе по курсу
«Тепломассообменные аппараты
низкотемпературных установок
и кондиционирования»
для студентов специальности 070200
факультета заочного обучения и экстерната

Редактор
Р.А. Сафарова

Корректор
Н.И. Михайлова

Компьютерная верстка
Н.В. Гуральник

_________________________________________________________________________

Подписано в печать  10.11.2005.  Формат 60´84 1/16

Печать офсетная.   Усл. печ. л. 0,93. Печ. л. 1,0.  Уч.-изд. л. 0,75

Тираж 100 экз.  Заказ №                C 30

________________________________________________________________________

СПбГУНиПТ. 191002, Санкт-Петербург, ул. Ломоносова, 9

ИПЦ СПбГУНиПТ. 191002, Санкт-Петербург, ул. Ломоносова, 9