Контрольная работа: Тепловой расчет кожухотрубного и пластинчатого теплообменника

ЗАДАНИЕ

РЕШЕНИЕ

Тепловой расчет кожухотрубного теплообменника

Тепловой расчет пластинчатого теплообменника

Вывод

список использованной литературы

ЗАДАНИЕ

Произвести тепловой конструкторский расчет кожухотрубного и пластинчатого теплообменного аппарата, подключенного по схеме противотока при следующих данных:

Производительность

Начальная температура греющей воды

Конечная температура греющей воды

Начальная температура нагреваемой воды

Конечную температуру нагреваемой воды задать самостоятельно.

РЕШЕНИЕ

Тепловой расчет кожухотрубного теплообменника

Кожухотрубные теплообменники представляют собой аппараты, выполненные из пучков труб, собранных при помощи трубных решеток, и ограниченные кожухами и крышками со штуцерами. Трубное и межтрубное пространства в аппарате разобщены, а каждое из этих пространств может быть разделено при помощи перегородок на несколько ходов. Перегородки устанавливаются с целью увеличения скорости, следовательно, и интенсивности теплообмена теплоносителей. Горизонтальные секционные скоростные водоподогреватели по ГОСТ 27590 с трубной системой из прямых гладких или профилированных труб отличаются тем, что для устранения прогиба трубок устанавливаются двухсекторные опорные перегородки, представляющие собой часть трубной решетки.

Рис. 1. Общий вид горизонтального секционного кожухотрубного водоподогревателя с опорами-турбулизаторами

Такая конструкция опорных перегородок облегчает установку трубок и их замену в условиях эксплуатации, так как отверстия опорных перегородок расположены соосно с отверстиями трубных решеток.

Водоподогреватели состоят из секций, которые соединяются между собой калачами по трубному пространству и патрубками - по межтрубному. Патрубки могут быть разъемными на фланцах или неразъемными сварными. В зависимости от конструкции водоподогреватели для систем горячего водоснабжения имеют следующие условные обозначения: для разъемной конструкции с гладкими трубками - РГ, с профилированными - РП; для сварной конструкции - соответственно СГ, СП.

1). Максимальный расход греющей воды, проходящей по межтрубному пространству теплообменника, можно определить из уравнения:

Тогда расход и .

Тепловые потери из-за несовершенства теплоизоляции для водоподогревателей по ГОСТ 27590 принимаются от 5 до 9%. При расчете примем потери 7%, тогда . Теплоемкость греющей воды при ср. температуре принимается равной и плотность (Авчухов В.В. Задачник по процессам тепломассообмена – таблица №3 “Физические свойства воды на линии насыщения”, стр. 103-104).

.

2). Для определения расхода нагреваемой воды задаемся конечной температурой , теплоемкость воды при ср. температуре принимается равной и плотность (Авчухов В.В. Задачник по процессам тепломассообмена – таблица №3 “Физические свойства воды на линии насыщения”, стр. 103-104).

3). Для выбора необходимого типоразмера водоподогревателя предварительно задаемся оптимальной скоростью нагреваемой воды в трубках, равной , и исходя из двухпоточной компоновки определяем необходимое сечение трубок водоподогревателя , кв.м, по формуле:

В соответствии с полученной величиной по табл. 1 прил.7 СП 41-101-95 выбираем необходимый типоразмер водоподогревателя.

Таблица №1

Величина	Обозначение	Ед. измер.	Значение
Наружный диаметр корпуса секции	DH	мм	325
Число трубок в секции	n	шт	151
Площадь сечений межтрубного пространства	fмтр	м2	0,04464
Площадь сечения трубок	fтр	м2	0,02325
Эквивалентный диаметр межтрубного пространства	dэкв	м	0,0208
Коэффициент теплопроводности трубок	λст	Вт/(м·0 С)	105
Поверхность нагрева одной секции (длина секции – 2м)	fсек	м2	14,24
Размер трубки		мм

4). Для выбранного типоразмера водоподогревателя определяем фактические скорости воды в трубках и межтрубном пространстве каждого водоподогревателя при двухпоточной компоновке по формулам:

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--