Методичка для Курсовой(теплотехника). Методические указания по курсовому проектированию для студентов специальностей 090600, 090700, 170200, 250100, 250400, 320700, 330500
 Скачать 2.82 Mb.
|
 (Приложение II, III, табл. 2-8, 3-8). Учитывая эти особенности, падение давления теплоносителя во входной и выходной секциях межтрубного пространства рассчитывается по формуле , (41)где  - число рядов труб, пересекаемых перегородкой; x3 – поправочный коэффициент,  ; l΄ - шаг перегородок; lвх, lвых – расстояние от трубных решеток до ближайших перегородок.Падение давления теплоносителя, обусловленное местными сопротивлениями на входе и выходе из межтрубного пространства, определяется по соотношению  , (42)где  ξвх, ξвых – коэффициенты местных сопротивлений на входе и выходе из межтрубного пространства, ξвх = 1,5; ξвых = 1,0.При использовании вертикальных теплообменных аппаратов следует учитывать падение давления теплоносителя, обусловленное изменением центра тяжести потока  , (43)где g – ускорение свободного падения; lш.мтр – расстояние между входным и выходным штуцерами, через которые теплоноситель поступает в межтрубное пространство и выводится из него. При значительном изменении плотности теплоносителя в теплообменном аппарате (изменение агрегатного состояния) рекомендуется учитывать падение давления, вызываемое ускорением потока  , (44)где uмтр – массовая скорость теплоносителя,  ; ρ', ρ" – плотность теплоносителя на входе и выходе из межтрубного пространства ТА.Уравнения (37, 40, 41) для расчета падения давления в межтрубном пространстве кожухотрубных теплообменных аппаратов справедливы для изотермического режима течения теплоносителя. Влияние неизотермичности режима течения на гидравлическое сопротивление можно учесть вводом в эти уравнения поправки, называемой температурным фактором  , (45)где ηс , ηж – динамические коэффициенты вязкости теплоносителя при средней температуре поверхности теплообмена и потока; ψ – показатель степени, зависящий от значения числа Рейнольдса (рис. 12).  Рис. 12. Зависимость показателя степени ψ в уравнении (45) от числа Рейнольдса: 1 – при охлаждении теплоносителя; 2 – при нагреве теплоносителя При охлаждении теплоносителя температурный фактор Ф > 1, а при нагреве Ф < 1. При значениях числа Рейнольдса Re≥ 103 влияние неизотермичности режима течения на гидравлическое сопротивление не наблюдается и температурный фактор Ф = 1. В случае, если число Рейнольдса теплоносителя Re≥ 103, теплообменный аппарат горизонтальный, в аппарате не происходит изменения агрегатного состояния вещества, расстояние от трубных решеток до ближайших перегородок в два раза больше шага перегородок в центральной части аппарата (  ), падение давления теплоносителя в межтрубном пространстве кожухотрубного теплообменного аппарата может быть рассчитано по упрощенной формуле  . (46)4.2. Определение мощности энергопривода перекачивающих устройств Мощности, необходимые для перекачки теплоносителей через трубное и межтрубное пространство, определяются по следующим соотношениям:  ;  . (47)Эффективные мощности привода насосов или компрессоров, необходимые для перекачки теплоносителей через трубное и межтрубное пространство, рассчитываются по следующим формулам:  ;  , (48)где ηoi – относительный внутренний к.п.д. перекачивающих устройств, ηoi = 0,75 – 0,80; ηм – механический к.п.д. перекачивающих устройств, ηм = 0,93 – 0,96. V. ОЦЕНКА ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕПЛООБМЕННОГО АППАРАТА В случае, если предъявляемым критериям выбора кожухотрубных теплообменных аппаратов соответствуют несколько типов и конструкций теплообменников, следует вести выбор оптимального варианта с точки зрения энергетической эффективности аппарата. Энергетическое совершенство теплообменного аппарата можно оценить по величине отношения тепловой мощности теплообменника к затратам энергии, необходимым для перекачки теплоносителей через трубное Nтр и межтрубное Nмтр пространство. Это отношение называется коэффициентом энергетической эффективности теплообменного аппарата  . (49)Более энергетически эффективным следует считать теплообменный аппарат с наибольшим значением коэффициента энергетической эффективности. VI. ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ КУРСОВОЙ РАБОТЫ (ПРОЕКТА) В графической части курсовой работы (проекта) следует выполнить чертеж кожухотрубного теплообменного аппарата. Степень детализации чертежа и формат его выполнения определяется преподавателем. Графическая часть курсовой работы (проекта) также включает в себя температурную диаграмму теплоносителей для выбранного кожухотрубного теплообменного аппарата. Диаграмма строится в масштабе по результатам конструктивного и проверочного теплового расчета ТА. ПРИЛОЖЕНИЕ I В приложении I приведены графики по определению εΔt – коэффициента, учитывающего различие между средней логарифмической разностью температур между теплоносителями для противоточной схемы движения ΘmL и действительной средней разностью температур Θm, в зависимости от схемы движения и температурных режимов теплоносителей.  Рис. 1-1. Зависимость εΔt от характеристик R и PS для двухходовых (по трубному пространству) кожухотрубных теплообменных аппаратов  Рис. 1-2. Зависимость εΔt от характеристик R и PS для четырехходовых (по трубному пространству) кожухотрубных теплообменных аппаратов  Рис. 1-3. Зависимость εΔt от характеристик R и PS для шестиходовых (по трубному пространству) кожухотрубных теплообменных аппаратов ПРИЛОЖЕНИЕ II В приложении II даны основные конструктивные характеристики кожухотрубных тепплообменных аппаратов с неподвижными трубными решетками и температурным компенсатором на кожухе.  Рис. 2-1. Двухходовой кожухотрубчатый теплообменник с неподвижными трубными решетками: 1 - распределительная камера; 2 - кожух; 3 - теплообменная труба; 4 - поперечная перегородка; 5 - трубная решетка; 6 - задняя крышка кожуха;7 - опора; 8 - дистанционная трубка; 9 - штуцеры; 10 - перегородка в распределительной камере; 11 - отбойник  Р   ис. 2-2. Вертикальный одноходовой кожухотрубчатый теплообменник с неподвижными трубными решетками и температурным компенсатором на кожухе: 1   - распределительная камера; 2 -трубные решетки; 3 - компенсатор; 4 -кожух; 5 -опора; 6 - теплообменная труба; 7 - поперечная перегородка; 8 - задняя крышка кожуха; 9 - дистанционная трубка; 10 - штуцеры  Рис. 2-3. Схема расположения труб в пучке Таблица 2-1 Геометрические характеристики расположения труб в пучке
Таблица 2-1а Схемы движения теплонеосителей и положение перегородок в распределительной камере и задней крышке теплообменного аппарата
Таблица 2-2 Поверхности теплообмена ТА и проходные сечения трубного и межтрубного пространства
Продолжение табл. 2-2
Продолжение табл. 2-2
Таблица 2-3 Число сегментных перегородок Nпер и расстояние между ними l΄
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
