Тепловой конструктивный расчет рекуперативного кожухотрубчатого теплообменника

Страницы работы

37 страниц (Word-файл)

Фрагмент текста работы

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования 

«Гомельский государственный технический университет  имени П.О. Сухого»

Кафедра: «Промышленная теплоэнергетика и экология»

ТЕПЛОМАССООБМЕН

Методические указания  к курсовой работе по одноименному курсу для студентов специальности 1 – 43 01 05

«Промышленная теплоэнергетика» и 1-43 01 07 «Техническая эксплуатация  энергооборудования организаций»

ГОМЕЛЬ 2007

УДК 536.24(075.8)

ББК 31.31 я 73

Т34

Рекомендовано научно-методическим советом энергетического факультета ГГТУ им. П.О.Сухого

(протокол №6 от 22.05.2006 г.)

Авторы-составители: , ,

Рецензент: д-р физ.-мат. наук, зав. каф. «Физика» 

ГГТУ им. П.О. Сухого П. 

Тепломассообмен: метод. указания к курсовой работе по одноим.

Т-34 курсу для студентов специальностей 1-43 01 05 «Промышленная теплоэнергетика» и 1-43 01 07 «Техническая эксплуатация энергооборудования организаций» / авт.-сост.: А.В. ,  М.Н. , А.В. . – Гомель: ГГТУ им. П.О.Сухого, 2007. – 37с. ISBN 978-985-420-630-1.

Выполнение   курсовой   работы   по   курсу  «Тепломассообмен»  позволит студентам закрепить знания по основным разделам дисциплины, а также приобрести навыки применения теоретических знаний при решении теплотехнических задач по расчету и проектированию рекуперативных теплообменных аппаратов.

Для студентов специальностей 1-43 01 05 «Промышленная теплоэнергетика» и 1-43 01 07 «Техническая эксплуатация энергооборудования организаций».

УДК 536.24(075.8)

          ББК 31.31 я 73

 А.В., М.Н.,  ШапоISBN 978-985-420-630-1                    валов А.В., составление, 2007

 Учреждение образования «Гомельский

государственный технический университет имени П.О. Сухого», 2007

ВВЕДЕНИЕ

Выполнение курсовой работы по курсу «Тепломассообмен» позволит студентам закрепить знания по основным разделам дисциплины, а также приобрести навыки применения теоретических знаний при решении теплотехнических задач.

Курсовая работа состоит из расчетной части (до 25 страниц рукописного текста) и графической части (одного листа формата А1) и выполняется по следующим разделам:

1.  Тепловой конструктивный расчет рекуперативного кожухотрубчатого теплообменника.

2.  Тепловой расчет пластинчатого теплообменника.

Работу рекомендуется выполнять последовательно, по мере изучения основных разделов курса. Исходные данные к расчету и номер варианта студенту выдает преподаватель.

1. ТЕПЛОВОЙ КОНСТРУКТИВНЫЙ РАСЧЕТ

РЕКУПЕРАТИВНОГО КОЖУХОТРУБЧАТОГО ТЕПЛООБМЕННИКА

Кожухотрубчатые теплообменные аппараты могут использоваться в качестве теплообменников, холодильников, конденсаторов и испарителей. Теплообменники предназначены для нагрева и охлаждения, а холодильники – для охлаждения (водой или другим нетоксичным, непожаро- и невзрывоопасным хладагентом) жидких и газообразных сред. Кожухотрубчатые теплообменники могут быть следующих типов: ТН – теплообменники с неподвижными трубными решетками; ТК – теплообменники с температурными компенсаторами на кожухе и жестко закрепленными трубными решетками; ТП – теплообменники с плавающей головкой, жестким кожухом и жестко закрепленной трубной решеткой; ТУ – теплообменники  с U-образными трубками, жестким кожухом и жестко закрепленной трубной решеткой; ТС – теплообменники с сальником на плавающей головке, жестким кожухом и жестко закрепленной трубной решеткой (рис. П.1.1).

Наибольшая допускаемая разность температур кожуха и труб для аппаратов типа ТН может составлять 20–60 ºС, в зависимости от материала кожуха и труб, давления в кожухе и диаметра аппарата. 

Теплообменники и холодильники могут устанавливаться горизонтально или вертикально, быть одно-, двух-, четырех- и шестиходовыми по трубному пространству. Трубы, кожух и другие элементы конструкции могут быть изготовлены из углеродистой или нержавеющей стали, а трубы холодильников – из латуни. Распределительные камеры и крышки выполняют из углеродистой стали.

Данный расчет проводится для определения площади поверхности теплообмена стандартного водо-водяного рекуперативного теплообменника, в котором греющая вода поступает в трубы, нагреваемая вода – в межтрубное пространство.

Задание. Выполнить тепловой конструктивный расчет водоводяного рекуперативного подогревателя производительностью Q. Температура греющего теплоносителя на входе в аппарат t1. Температура нагреваемого теплоносителя на входе в теплообменник t2 , изменение температуры нагреваемого теплоносителя в аппарате t2. Массовый расход греющего теплоносителя – М1, нагреваемого теплоносителя –  М 2. Поверхность нагрева выполнена из труб диаметром dн /dв . Трубы в трубной решетке расположены по вершинам равносторонних треугольников. L – длина труб, предварительно принимается равной 3,0 м.

Схема движения теплоносителей – противоток. 

Материал труб теплообменного аппарата выбирается в соответствии с вариантом. Потерями тепла в окружающую среду пренебречь. 

1.1. Расчет количества передаваемого тепла

Уравнение теплового баланса для теплообменного аппарата имеет вид:

Q1 Q2  Q,                                   (1.1)

где Q1 – количество теплоты в единицу времени, отданное  греющим теплоносителем, Вт; Q2 – количество теплоты в единицу времени, воспринятое нагреваемым теплоносителем, Вт; Q – потери теплоты в окружающую среду, Вт.

Так как Q  0 по условию, то количество передаваемого тепла в единицу времени через поверхность нагрева аппарата, Вт:

                                                        QQ1 Q2 ;

Q М1cp1(t1 t1)  М 2cp2 (t2 t2 ),         (1.2) где cp1 и cp2– средние удельные массовые теплоёмкости греющего и нагреваемого теплоносителей, в интервале изменения температур от t1 до t1 и от t2 до t2 соответственно, кДж/кг  К.

Температура нагреваемого теплоносителя на выходе из теплообменника, ºС:

t2  t2  t2.                                (1.3)

Средняя температура нагреваемого теплоносителя, ºС:

t2  t2 t2 .                                    (1.4)

2

По температуре t2 определяется значения cp2 методом линейной

Похожие материалы

Информация о работе