Контрольная работа: Расчет технологического оборудования для процесса рекуперативного теплообмена

Определяем тепло на каждом теплообменнике:

Q_А = Q₁ – Q_полез , кВт, (5)

Q_В = Q₂ – Q_полез , кВт, (6)

Q_С = Q_max ∙ k_ит , кВт, (или Q_С = Q_полез , кВт) (7)

Q_А = 5856,67 – 512,46 = 5344,21 кВт,

Q_В = 7920 – 512,46 = 7407,54 кВт,

Q_С = 5124,58 ∙ 0,10 = 512,46 кВт.

Определяем температуры потоков после теплообменника С, т.е. температуру, до которой охладиться горячий поток t'₁ , и температуру, до которой нагреется холодный поток t'₂ :

t'₁ = t_{1 нач} – (Q_полез / С₁ / G₁ ) ∙ 3600, ^О C (8)

t'₂ = t_{2 нач} – (Q_полез / С₂ / G₂ ) ∙ 3600, ^О C (9)

t'₁ = 130 – (512,46 / 2,51 / 105000) ∙ 3600 = 123 ^О C

t'₂ = 60 – (512,46 / 2,64 / 180000) ∙ 3600 = 63,88 ^О C

На рисунке 2 представлена температурная схема теплообмена потоков в теплообменнике А.

Для расчета стоимости теплообменника необходимо знать величину площади поверхности теплообмена. Однако для этого необходимо знать среднюю разность температур в теплообменнике Δt_ср , которая определяется в зависимости от значения отношения , где Δt_б – большая разность температур в теплообменнике, Δt_м – меньшая разность температур.

Если отношение ≤ 2, то среднюю разность определяют как среднее арифметическое:

Δt_ср = . (10)

Если отношение > 2, то среднюю разность определяют как среднее логарифмическое:

Δt_ср = . (11)

Рисунок 2 — Температурная схема теплообмена в теплообменнике А

Для теплообменника А:

Δt_б = t'₁ – 45 = 123 – 45 = 78 ^О С

Δt_м = t_1к – 25 = 50 – 25 = 25 ^О С

= = 3,12 > 2, тогда Δt_ср определяется как среднее логарифмическое,

Δt_{ср А} = = = 46,58 ^О С.

На рисунке 3 представлена температурная схема теплообмена потоков в теплообменнике В.

Рисунок 3 — Температурная схема теплообмена в теплообменнике В

Для теплообменника В: