w* – cкорость нагреваемого теплоносителя (воды);
No,d1=1,053
1,163
x*1
r
(w*1) 3 =1,053
1,163
0,0487
998,2
13=59,36 Вт/м2
No,d2=1,053
1,163
x*2
r
(w*2) 3 =1,053
1,163
0,0381
998,2
23=372,6 Вт/м2
Также найдем логарифмы:
( No, d
1) =
59,36 =1,77
( No ,d
2) =
372,6 = 2,57
Теперь для определения энергетически оптимальной поверхности необходимо полученные данные для двух точек свести в таблицу 2.
Таблица 2. Сводная по трубе с ленточными завихрителями.
w*1=1 м/с – cкорость нагреваемого теплоносителя для первой точки (воды); |
w*2=2 м/с – cкорость нагреваемого теплоносителя для второй точки (воды); |
|
|
Nu1, |
Nu1, |
|
|
|
|
|
|
No1, |
No1, |
|
|
По таблицам 1 и 2 построим логарифмическую зависимость коэффициента теплоотдачи от потребляемой мощности .
Рис.4 Зависимость коэффициента теплопередачи от затрат мощности.
При Nо=100 Вт/м2 (рис. 4.) имеем:
a1 =
6309,6 Вт/(м2К) для гладкой трубы;
a2 =
8833,4 Вт/(м2К) для трубы с ленточными
завихрителями;
м) Тепловая эффективность будет:
раз.
(III.15)
Следовательно труба с ленточными завихрителями эффективнее на 40%. Поэтому для данного аппарата выбираем трубы с ленточными завихрителями.
IV. Оптимальная скорость воды.
Начало расчета положена в параграфе I по этому начнем расчет с выбора трубного пучка. И так трубный пучок конденсатора выполняется из стальных трубок d2/d1=19/17мм, которые имеют разбивку по сторонам равносторонне- него треугольника с шагом S=25мм, который удовлетворяет условию:
S Smin =dн+6мм , (IV.1)
где
dн=19мм – наружный диаметр стальных трубок;
Smin – шаг разбивки
Smin = dн+6мм = 19+6=25мм.
При оптимизации скорости в частности и выполнения вообще оптимизации того или иного параметра нет необходимости в применении сложных точных критериальных зависимостей по теплоотдаче, так как значения стоимостей не имеют строгой дифференциации и колеблются в широких пределах.
а) Коэффициент теплоотдачи от конденсирующегося пара бензола к наружной поверхности трубок определяем по приближенной зависимости:
, (IV.2)
где
dн=19мм – наружный диаметр латунных трубок;
tн=80,1оС – температура греющего теплоносителя ;
tст– средняя температура стенки .
tcт=0,5(tср1+
tср2), (IV.2.1)
где
tср1= 70оС – средняя температура нагреваемого теплоносителя ;
tср2= 177оС – средняя температура греющего теплоносителя .
tcт = 0,5(70+177)=123,5 оС.
A’ – коэффициент составленный из теплофизических свойств жидкости взятый при tпл = 65,07 оС в общем случае может определен по выражению:
,(IV.2.2)
где
l=
11,5210-2
ккал/(ч
м
град) –
коэффициент теплопроводности жидкого бензола;
m = 0,376910-4 кгс
с/м2 –
коэффициент вязкости пленки конденсатора;
r =830,7 кгс/м3– плотность жидкого бензола;
r =94,5 ккал/кг – теплота конденсации бензола;
i– число
трубок в вертикальном ряду .
б) Определим расчетный коэффициент теплоотдачи:
, (IV.3)
где
jск =1 – скоростной эффект для парожидкостных аппаратов;
j =1 – поправочный коэффициент начистоту поверхности конденсации;
j1 =0,97 –коэффициент, учитывающий чистоту греющего пара;
j2 =0,9 –коэффициент, учитывающий наличие воздуха в межтрубном пространстве.
Вт/(м2
К).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.