Начало | За нас | обратна връзка
В тази работа, е необходимо да се извърши топлинна и конструктивен хидродинамичен изчисление пара вертикален тръбен сноп топлообменник, който се състои в определянето на неговата топлообменна повърхност и силата, необходима за преместване на всяка топлина среда в топлообменника.
Термично дизайн се основава на едновременното разтвор на топлинния баланс и за пренос на топлина уравнения.
уравнение Heat баланс има следния вид:
където: Q - топлинната мощност на топлообменника (количеството топлина се предава за единица време), W;
G1. G2 - разходите за основната (горещи) и вторичното (студен) охладителните, кг / сек;
. - промяната в енталпията на първични и вторични охладители, J / кг.
Уравнение (1) може да се прилага различни форми в зависимост от специфичните условия на процеса. Когато пренос на топлина без фазови превръщания получаваме:
където: т # 697; и т # 698; - начална и крайна температура на топлоносителя, ° С;
срт - означава специфична топлина на топлоносителя в температурен интервал (т # 698; -t # 697), J / кг · °.
При промяна на състоянието на агрегация на охлаждаща течност, например, в резултат на кондензиране на парите, имаме:
където: з # 698; - енталпията на сух наситен пара, J / кг;
з # 697; - кондензация енталпията в състоянието на насищане, J / кг;
R - специфичната латентна топлина на изпарение, J / кг.
Уравнение за изчисляване на пренос на топлина топлообменници се получава от:
Q = kFtsr (4)
където: К - коефициент на топлина W / m 2 °;
F - повърхност за пренос на топлина, м 2;
TCP - средна температурна разлика, ° С
Тип изчисление формула за да се определи средната температурна разлика зависи от посоката на потока на охлаждащата течност, която може да се движи съгласно схемата: едновременно снижаване противотокови напречен поток и се смесва ток. Със същата посока и противоток средната температурна разлика # 916; TCP. С се определя като средния логаритмично:
където: и - по-голяма и по-малка температурна разлика между охлаждащата течност на входа и изхода на топлообменника С.
Формула (5) 1.4 до 1%, може да бъде заменен с формула за средноаритметичната температурната разлика:
За всички други видове потока на охлаждащата течност. ° С, определена по формулата:
където: - корекция, която зависи от два допълнителни количества:
В зависимост изчислена за различни модели на движение и за пренос на топлина са дадени в [4].
За да се определи коефициент на топлопреминаване к. W / m 2 ° С, може да се използва формулата за плоска стена:
където: 1; 2 - коефициентите на пренос на топлина с външните и вътрешните страни стени W / м 2 °;
- дебелина на стената, m;
- топлопроводимост на материала на стената в W / m · ° С.
Замърсяване на топлообмен повърхности обикновено се считат коефициент на използване на повърхност за пренос на топлина. Реалното съотношение
Стойността на коефициента на топлопредаване от кондензиране на парата към стената # 945; 1. W / m 2 · степени на сходство определят от уравнението.
Избор изчисление уравнение за кондензация на вертикалната стена започва със създаването на кондензат режими филм за движение - ламинарен или бурните.
движение кондензат характер се определя от относителната дължина Z, т:
където А е - комплекс топлофизичните количества кондензат при температурата на насищане, 1 / (m # 8901; K) (Приложение 3).
TS - температурата, при която наситената пара се кондензира, C;
TCT - средна температура на стената от пара, В.
Н - височина на топлообменник тръба, т
Ако стойността 2300 където В - комплекс зависи от вида на течност и температурата на насищане на водата, m / W. Pr и ПРСТ - подобие номера изчислени за кондензат при Prandtl Когато смесен кондензат поток от вертикална стена Z> 2300. Стойността на коефициента на топлопредаване # 945; 2. W / m · ° С, от стена на нагрятата течност (вода) се изчислява от сходството на уравнения: - на турбулентен поток (Re> 4 октомври) - в режима на ламинарен поток (Re <2300) - по време на режима на преходен поток (2300 където k0 - фактор зависи от броя на Рейнолдс. В уравнения 15 - 16: където г - определяне на размера, т; - средната скорост течност, м / сек; v- коефициент на кинематичен вискозитет на флуида 2 m / сек; а - термична дифузия на течност; г - земно ускорение, m / и 2; - температурен коефициент на обемно разширение 1 / C; - средна температурната разлика между температурата на течността и средната температура на стената, 1 / C Като референтен размер взети извън диаметър на тръбата, и температурата на насищане се приема като референтната температура. По критерия за решение уравнения е необходимо да се знае, средната температура на стената. Изчислява температурата на стената може да бъде предварително определяне на коефициентите за пренос на топлина, които не са определени от хипотеза. Следователно, тази цел се постига чрез последователни приближения, зададе стойността на температурата на стената. За пара топлообменници. След това намери коефициентите на пренос на топлина на уравненията и criterial от тях - от температурата на стената на основната tst1 на охлаждащата течност, C, и от tst2 вторичния флуид. С, съгласно уравненията: Средната температура на стената е Ако се обърна стойност близо до целта (разликата не трябва да надвишава 3 градуса), изчисляване на температурата на стената се счита за завършена. В противен случай, изчисляването се повтаря до допустимото температурната разлика.Свързани статии