курсовая. Курсовая работа Исследование термодинамических процессов и расчет углеводородной смеси
![]()
|
1 2 Выводы Проведенное исследование позволяет разбить все политропные процессы с n от ![]() ![]() I группа: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() II группа: ![]() ![]() ![]() ЗАДАНИЕ ДЛЯ ВТОРОГО РАЗДЕЛА КУРСОВОЙ РАБОТЫ 2. Расчет теплообменного аппарата 2.1 Исходные данные В одноходовом кожухотрубном теплообменном аппарате горячий теплоноситель движется в межтрубном пространстве и охлаждается от температуры ![]() ![]() Внутренний диаметр кожуха аппарата D = 280 м. Холодный теплоноситель движется внутри металлических трубок. Холодный теплоноситель нагревается от ![]() ![]() Число трубок в теплообменнике n = 80 шт. Трубки теплообменника наружным диаметром dн =16∙10-3 м и внутренним диаметром dв= 13∙103 м с внутренней стороны покрыты отложениями (накипью) толщиной δнак = 0,4∙10-3 м. Тепловая мощность, вносимая в ТОА, Qвн = 600 кВт. Потери теплоты в окружающую среду составляют (1 – 0,97)·100, %. Определить поверхность нагрева F и число секций N теплообменника. Длина секции lc = 5 м. Расчет провести для прямоточного и противоточного направлений движения теплоносителей, а также при наличии накипи на трубах и при её отсутствии. Известно также: холодный теплоноситель – мазут; горячий теплоноситель – вода; λс = 45∙10-3 кВт/(м·К); λнак = 0,9∙10-3 кВт/(м·К). Коэффициент использованной теплоты ![]() 2.2 Расчет коэффициента теплоотдачи 2.2.1 Средняя температура теплоносителей ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() 2.2.2 Скорость теплоносителей Горячего ![]() где ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Холодного ![]() 2.2.3 Числа Рейнольдса Эквивалентные диаметры ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() 2.2.4 Температура стенки ![]() ![]() ![]() ![]() 2.2.5 Числа Прандтля Теплофизические свойства горячего и холодного теплоносителей берем из таблицы 1 (для воды), из приложения (для мазута) ![]() Горячий теплоноситель вода При ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() При ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Холодный теплоноситель мазут При ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() При ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() 2.2.6 Коэффициент ![]() ![]() ![]() ![]() 2.2.7 Число Грасгофа Так как режим движения жидкости переходный, следовательно число Грасгофа для горячего теплоносителя не считаем ![]() ![]() 2.2.8 ЧИСЛА НУССЕЛЬТА Для горячего ![]() ![]() ![]() Для холодного ![]() ![]() ![]() 2.2.9 Коэффициенты теплоотдачи ![]() ![]() 2.3 Конструктивный тепловой расчет теплообменного аппарата 2.3.1 Изменение температуры теплоносителей по длине аппарата ![]() Рисунок 2.1 - Изменение температуры теплоносителей по длине прямоточного теплообменника ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Рисунок 2.2 - Изменение температуры теплоносителей по длине противоточного теплообменника ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() 2.3.2 Средний логарифмический температурный напор ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() 2.3.3 Коэффициент теплопередачи 2.3.3.1 Коэффициент теплопередачи с учетом слоя накипи С накипью ![]() где ![]() ![]() ![]() 2.3.3.2 Коэффициент теплопередачи без учета слоя накипи Без накипи ![]() где ![]() ![]() 2.3.4 Поверхность теплообмена 2.3.4.1 Поверхность теплообмена для прямоточного теплообменника с учетом слоя накипи й Прямоток с накипью ![]() 2.3.4.2 Поверхность теплообмена для прямоточного теплообменника без учета слоя накипи Прямоток без накипи ![]() 2.3.4.3 Поверхность теплообмена для противоточного теплообменника с учетом слоя накипи Противоток с накипью ![]() 2.3.4.4 Поверхность теплообмена для противоточного теплообменника без учета слоя накипи Противоток без накипи ![]() 2.3.5 Площадь поверхности трубок одной секции ![]() 2.3.6 Число секций теплообменника 2.3.6.1 Число секций прямоточного теплообменника с учетом слоя накипи Прямоток с накипью ![]() 2.3.6.2 Число секций прямоточного теплообменника без учета слоя накипи Прямоток без накипи ![]() 2.3.6.3 Число секций противоточного теплообменника с учетом слоя накипи Противоток с накипью ![]() 2.3.6.4 Число секций противоточного теплообменника без учета слоя накипи Противоток без накипи ![]() Таблица 2 - Результаты теплового расчёта теплообменного аппарата
2.4 Рекуперативный теплообменник с трубчатой поверхностью теплообмена (прямоток) ![]() Рисунок 2.3 - Эскиз секции с основными размерами ![]() Рисунок 2.4 - Схема соединения секций в теплообменном аппарате Выводы Теплообменные аппараты могут иметь самое разнообразное назначение - паровые котлы, конденсаторы, пароперегреватели, воздухонагреватели, радиаторы и т.д. Теплообменные аппараты в большинстве случаев значительно отличаются друг от друга как по своим формам и размерам, так и по применяемым в них рабочим телам. Руководствуясь данным расчетом теплообменного аппарата можно произвести выбор типа аппарата и его конструктивные размеры. Также на основе результатов расчета можно составить конструктивную схему аппарата. 1 2 |