Реферат: Расчет газовоздушного теплообменника

Клагиш Диана

Проверил преподаватель:

Матвиевский А.М.

Саяногорск - 2009г

ЗАДАЧА. Определить поверхность нагрева рекуперативного газовоздушного теплообменника при прямоточной и противоточной схемах движения теплоносителей, если массовый расход нагреваемого воздуха m₂ , средний коэффициент теплопередачи от газов к воздуху К, начальные и конечные температуры газов и воздуха соответственно: ₁ и ₁ , ₂ и ₂ . Исходные данные принять по табл.1.

Изобразить графики изменения температур теплоносителей для обоих случаев.

Таблица 1

Исходные данные к задаче

Последняя цифра шифра	m2 , кг/с	К, Вт/м2 ·К	Предпоследняя цифра шифра	1 , ºC	1, ºC	2, ºC	2, ºC
0	20	15	0	600	400	10	250
1	30	20	1	625	425	15	275
2	40	25	2	650	450	20	300
3	50	30	3	675	475	25	325
4	60	35	4	700	500	10	350
5	70	40	5	725	525	15	375
6	80	45	6	750	550	20	400
7	90	50	7	775	575	25	425
8	100	55	8	800	600	10	450
9	110	60	9	825	625	15	475

РЕШЕНИЕ (вариант 09).

Графики изменения температур теплоносителей приведены на рис.1 и 2.

Тепловой поток, воспринятый нагреваемым воздухом:

Q=m₂ *C_pm (t₂ ’’ – t₂ ’)=20*1.036*(475-15)=9531.2 кВт

где средняя, массовая, изобарная теплоемкость воздуха

.

Здесь средние теплоемкости взяты из табл. 1 для воздуха.

Большая и меньшая разности температур между теплоносителями для прямотока:

;

;

, поэтому средняя разность температур между теплоносителями определяется как среднелогарифмическая:

.

Необходимая поверхность нагрева прямоточного теплообменника:

F_прям =Q/(K*∆t_ср.лог )=9531,2/(15*391,4)=9531,2/5871=1,62 м² .

То же самое для противотока:

;

;

;

то-есть среднюю разность температур между теплоносителями с достаточной точностью можно посчитать, как средне-арифметическую:

.

Необходимая поверхность нагрева противоточного теплообменника:

.

F_прям =Q/(K*∆t_ср.лог )=9531,2/(15*480)=9531,2/7200=1,32 м² .

Среднюю разность температур называют “движущей силой” теплопередачи, при противотоке она больше (, ), поэтому при одинаковых условиях противоточный теплообменник компактнее (F_прот = 1,32 м² )<(F_прям = 1,62 м² ), требует для своего изготовления меньших затрат материалов (конструктивный расчет).

Если же имеется готовый теплообменник, то при одинаковых условиях получится Q_прот >Q_прям (поверочный расчет) – из-за более высокой “движущей силы” при противотоке. Кроме того, как видно из рис.2, при противотоке можно нагреть холодный теплоноситель до температуры ₂ >, что невозможно в принципе при прямотоке (см. рис. 1).

Таблица 1

Физические свойства воздуха при нормальном давлении

t, --> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <-- « 1 2 » К-во Просмотров: 146 Бесплатно скачать Реферат: Расчет газовоздушного теплообменника >>> Скачать <<< Меню Поиск