Исследование работы теплообменного аппарата при имитационном моделировании Методические указания к компьютерной лабораторной работе №014мтп самара Самарский государственный технический университет



НазваниеИсследование работы теплообменного аппарата при имитационном моделировании Методические указания к компьютерной лабораторной работе №014мтп самара Самарский государственный технический университет
страница3/5
Дата04.06.2013
Размер0.62 Mb.
ТипИсследование
источник
1   2   3   4   5

Приложение 1.



Рекомендуемые диапазоны основных режимных параметров установки


Таблица 5.



Параметр

Обоз-

нач.

Един.

измер.

Диапазон изменения

1

Внутренний диаметр теплообменной трубы

D1

м

0,006 ¸0,022

2

Диаметр кольцевых диафрагм

D11

м

D11/D1=0,88 ¸0,98;

Для гладкой трубы

D11/D1 11/01=1

3

Наружный диаметр теплообменной трубы

D2

м

0,008 ¸ 0,024

4

Диаметр кольцевого канала

D21

м

D21/ D2 =0,88 ¸0,98;

Для гладкой трубы D21/ D2 21/02 =1

5

Внутренний диаметр наружной трубы

D3

м

0,01 ¸0,04

6

Шаг размещения диафрагм и канавок

Т

м

(0,25 ¸1) D1

7

Длина аппарата

L

м

0,3 ¸ 5

8

Вид теплоносителя







0 – воздух

1 – вода

9

Схема течения







0 – прямоток

1 - противоток

10

Перепад давлений на диафрагме горячего теплоносителя

ДРГ

кгс/м2

50 ¸7000

11

Давление перед диафрагмой горячего теплоносителя

РГ

кгс/м2

104 ¸ 105

12

Перепад давлений на диафрагме холодного теплоносителя

ДРХ

кгс/м2

50 ¸7000

13

Давление перед диафрагмой холодного теплоносителя

РХ

кгс/м2

104 ¸ 105

14

ЭДС термопары, установленной перед диафрагмой – расходомером горячего теплоносителя

ЕГ

мВ

0 ¸30

15

ЭДС термопары, установленной перед диафрагмой – расходомером холодного теплоносителя

ЕХ

мВ

0 ¸7

16

ЭДС термопары, установленной на входе горячего теплоносителя

ЕГ1

мВ

0 ¸ 30

Аппараты смесительного (контактного) и регенеративного типа не нашли широкого применения на практике. Основным типом теплообменников, используемых в различных областях техники, по-прежнему остаются рекуперативные аппараты, которые и будут дальше рассматриваться.

Рекуперативные теплообменные аппараты можно, в свою очередь, классифицировать:

1. По взаимному направлению потоков теплоносителей:

- прямоточные (прямоток), когда оба теплоносителя движутся параллельно друг друга и в одном направлении;

- противоточные (противоток), когда оба теплоносителя движутся параллельно друг друга, но в противоположных направлениях;

- с перекрестным током – теплоносители движутся во взаимно перпендикулярных направлениях (или под некоторым углом), однократно или многократно;

- с более сложными схемами различного сочетания прямотока, противотока и перекрестного тока – смешанного типа.

2. По роду теплоносителей:

- аппараты, в которых оба теплоносителя не меняют своего агрегатного состояния (газо-газовые, жидко-жидкостные, газожидкостные);

- аппараты, в которых изменяется агрегатное состояние одного теплоносителя, - конденсаторы (горячего теплоносителя), парогенераторы, испарители (холодного теплоносителя);

- аппараты, в которых изменяются агрегатные состояния обоих теплоносителей (конденсаторы-испарители).

3. По конструктивному оформлению:

- трубчатые;

- трубчато-ребристые;

- пластинчатые;

- пластинчато-ребристые;

- трубчато-пластинчатые.

Наиболее распространенной конструкцией являются трубчатые аппараты. Поверхность теплообмена таких аппаратов состоит из одной или нескольких труб. Простейший теплообменник – типа труба в трубе – состоит всего из одной трубы, которая внутри омывается одним теплоносителем, а снаружи - другим, который проте

кает в кольцевом пространстве между теплообменной трубой и кожухом. Если теплообменник состоит из нескольких труб, то они собираются в трубный пучок с помощью трубных досок. Трубы с трубными досками заключены в кожух.

Рассмотрим принципы теплового расчета рекуперативных теплообменников с однофазными теплоносителями. Обычно при расчете аппарата определяется либо поверхность теплообмена - конструкторский расчет, либо количество переданной теплоты и конечные температуры теплоносителей - поверочный расчет.

На рис. 2 и рис. 3 показана схема трубчатого теплообменника рекуперативного типа.





Рис. 2. Прямоточная схема движения теплоносителей.





Рис. 3. Противоточная схема движения теплоносителей.


В основе теплового расчета теплообменных аппаратов лежат уравнения теплового баланса и теплопередачи.

При стационарном режиме работы, если пренебречь утечками теплоты в окружающую среду, передаваемый в аппарате тепловой поток равен уменьшению энтальпии горячего теплоносителя и увеличению энтальпии холодного теплоносителя:

12. Задачник по технической термодинамике и теории тепломассообмена / Под ред. В. Крутова, Г. Петражицкого. - М.: Высшая школа, 1986. - 383 с.

13. Справочник по теплообменным аппаратам / П. И. Бажан, Г. Е. Канавец, В. М. Селиверстов. - М.: Машиностроение, 1989. - 326 с.

14. Ривкин С.Л. Термодинамические свойства газов. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 288 с.


ОГЛАВЛЕНИЕ


1. Краткие теоретические сведения. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1

2. Экспериментальная установка. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18

3. Программное обеспечение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19

3.1. Запуск оборудования. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19

3.2. Основное окно программ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20

3.3. Окно измерений. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

4. Панель инструментов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

4.1. Работа с файлами. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

4.2. Предварительный просмотр и печать. . . . . . . . . . . . . . . . .23

4.3. Установки. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

4.4. Редактирование. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24

4.5. Пиктограммы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

5. Окно списка сохраненных значений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

6. Порядок проведения опытов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

7. Обработка результатов опытов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

8. Контрольные вопросы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34

9. Содержание отчета. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

10. Библиографический список. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36

11. Приложения. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38


известным формулам и сравнение с полученными экспериментальными данными.

9. Результаты вычислений коэффициентов теплопередачи по известным формулам и сравнение с полученными экспериментальными данными.

10. Выводы.


Библиографический список


1. Клименко А.В., Зорин В.М.. Теоретические основы теплотехники. – М.: Изд-во МЭИ, 2001. -561 с.

2. Теория тепломассообмена. Учебник для технических университетов и вузов / С.И. Исаев, И.А. Кожинов, В.И. Кофанов и др.; Под ред. А.И. Леонтьева – 2-е изд., испр. и доп. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1997. - 683 с.

3. Дрейцер Г. А. Конвективный теплообмен в каналах: Учебное пособие. - М.: МАИ, 1984. – 77 с.

4. Кудинов В.А., Карташов Э.М. Техническая термодинамика. - М.: Высшая школа, 2003. - 261 с.

5. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел А.С. Теплопередача. - М.: Энергоиздат, 1981. - 486 с.

6. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. - М.: Энергия, 1977. - 319 с.

7. Осипова В.А. Экспериментальное исследование процессов теплообмена. - М.: Энергия, 1979. - 319 с.

8. Кириллов П.Л., Юрьев Ю С., Бобков В.П. Справочник по теплогидравлическим расчетам (ядерные реакторы, теплообменники, парогенераторы). - М.: Энергоиздат, 1984. - 286 с.

9. Жукаускас А.А. Конвективный перенос в теплообменниках. - М: Наука, 1982. – 202 с.

10. Краснощеков Е А., Сукомел А С. Задачник по теплопередаче. - М.: Энергия, 1980. - 288 с.

11. Цветков Ф.Ф., Керимов Р.В., Величко В.И. Задачник по тепломассообмену. Учебное пособие для теплоэнергетических специальностей вузов. - М.: МЭИ. 1997. - 136 с.


; (1)

, (2)

где G – массовый расход теплоносителя, кг/с; h¢ и h² - энтальпия на входе и выходе из аппарата, Дж/кг, - тепловой поток, Вт. Индекс г обозначает горячий теплоноситель, х – холодный. Уравнение (2) и есть уравнение теплового баланса.

Если вместо энтальпии ввести массовую теплоемкость при постоянном давлении cр, воспользовавшись соотношением dh = cpdT , то (2) примет вид

, (3)

где и - средние значения массовых изохорных теплоемкостей горячего и холодного теплоносителей соответственно в интервалах температур от до и от до . Уравнение (1) примет при этом вид

. (4)

Иногда вводится понятие полных теплоемкостей массовых расходов горячего и холодного теплоносителей (или водяной эквивалент теплоносителей W, Вт/К)

, . (5)

Из вышеприведенных уравнений следует, что

, (6)

т. е. изменение температур однофазных теплоносителей обратно пропорционально их полным теплоемкостям (водяным эквивалентам).

Для элемента поверхности теплообмена стенки dF уравнение теплопередачи в дифференциальной форме записывается в виде

, (7)

где k – коэффициент теплопередачи, Вт/(м2К); = Тг - Тхол - текущий температурный напор.

Коэффициент теплопередачи численно равен количеству теплоты, передаваемой в единицу времени, через единицу поверхности, при разности температур в 1 К между подвижными средами.

Суммарный тепловой поток через поверхность теплообмена

. (8)

Для определения необходимо знать распределение k и DT по поверхности теплообмена. Для однофазных теплоносителей коэффициент теплопередачи обычно изменяется незначительно и поэтому принимается постоянным по всей поверхности теплообмена. Тогда

,

или

, (9)

где средний по поверхности теплообмена температурный напор

. (10)

Уравнение (9) и является уравнением теплопередачи. Оно позволяет при конструкторском расчете определить поверхность теплообмена F.

Если в теплообменном аппарате коэффициент теплопередачи существенно изменяется на отдельных участках поверхности теплообмена (как, например, для аппаратов с кипением или конденсацией теплоносителя на части поверхности), вводится средний по поверхности коэффициент теплопередачи k.

Для плоской стенки коэффициент теплопередачи

, (11)

где a1, a2 – коэффициенты теплоотдачи с противоположных сторон стенки, Вт/м2К; d - толщина стенки, м; l - теплопроводность материала стенки, Вт/мК.

Коэффициент теплоотдачи численно равен количеству теплоты, передаваемой в единицу времени, единице поверхности (или наоборот) при разности температур в 1 К между поверхностью и подвижной средой.

19. Что такое регенеративный теплообменный аппарат?

20. Что называют смесительным теплообменным аппаратом?

21. Сформулируйте понятие «процесс теплопередачи».

22. Напишите основное уравнение теплопередачи.

23. Дайте определение понятию «коэффициент теплопередачи».

24. Что такое «полная теплоемкость теплоносителя» (водяной эквивалент)?

25. Что такое «логарифмический температурный напор» и как он рассчитывается для теплообменного аппарата?.

26. Что такое критериальные уравнения и как они составляются?

27. Каков физический смысл критериев подобия, входящих в уравнение для вынужденной конвекции?

28. Дайте определение, что такое "определяемый" и "определяющий" критерий?

29. Как выбирается определяющий (характерный) размер для различных форм тел при расчете критериев подобия?

30. Как выбирается определяющая температура при расчете критериев подобия?


^ СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА


Отчет о работе должен содержать.


1. Формулировку цели работы.

2. Краткие теоретические сведения.

3. Принципиальную схему экспериментальной установки и ее описание.

4. Порядок проведения опыта.

5. Таблицы экспериментально замеренных и вычисленных величин.

6. Зависимость тепловой мощности теплообменного аппарата от вида теплоносителя и схемы включения.

7. Графики зависимости тепловой мощности теплообменного аппарата от геометрических параметров (диаметров наружной и внутренней труб) и режимных параметров..

8. Результаты вычислений коэффициентов теплоотдачи по

вующие графики и сопоставить полученные результаты с эталонной зависимостью (45).


Контрольные вопросы


1. Сформулируйте цель лабораторной работы и поясните, как она достигается?

2. Назовите основные элементы экспериментальной установки и укажите их назначение.

3. Какими методами измеряется температура в данной работе?

4. Как измеряется и регулируется расход воздуха в данной работе?

5. Что означает стационарный режим и по каким признакам можно судить о наступлении стационарного режима теплообмена с окружающей средой?

6. Какие существуют методы и приборы для измерения температуры, давления и расхода жидкости и газов?

7. Как определяется плотность воздуха в условиях лабораторных исследований?

8. Что такое тепловой поток, удельная плотность теплового потока и линейная плотность теплового потока?

9. Какие виды конвекции существуют, и укажите в чем их различие?

10. Определите понятие «процесс теплоотдачи»?

11. Дайте формулировку и математическое выражение уравнения конвективного теплообмена (закон Ньютона-Рихмана), используемого в данном опыте.

12. Дайте определение коэффициента теплоотдачи.

13. Определите понятия локального и среднего коэффициентов теплоотдачи?

14. В чем сущность "Теории подобия" и как с ее помощью определяют коэффициенты теплоотдачи?

15. Что называют константами подобия, и какие константы подобия вы знаете?

16. Что называют теплообменным аппаратом?

17. Назовите классификацию теплообменных аппаратов.

18. Что такое рекуперативный теплообменный аппарат?

Для цилиндрической стенки при отнесении теплового потока соответственно к внутренней и наружной поверхности

, (12)

, (13)

где a1, a2 – коэффициенты теплоотдачи с внутренней и наружной поверхностей трубы; Вт/(м2К); d1 и d2 – внутренний и наружный диаметры стенки; м; k, Вт/(м2К).

Если d2/d1 < 1,8, то вполне допустимо использование определения k по формуле для плоской стенки (11), т. е.

, (14)

где dо = d2 при a1 >> a2; dо = d1 при aо >> a1; и dо = 0,5 (d1+ d2) при a1 » a2; здесь l – длина труб.

Если ввести линейный коэффициент теплопередачи для цилиндрической стенки

, Вт/мК, (15)

то

. (16)

Линейный коэффициент теплоотдачи численно равен количеству теплоты, отдаваемой (или воспринимаемой) за единицу времени поверхностью трубы длиной в 1 м.

Необходимые для определения коэффициента теплоотдачи расчетные зависимости приводятся в учебниках, монографиях, справочниках.

Определим среднюю разность температур для простейших схем движения теплоносителей – прямоточной и противоточной. Характер изменения температур теплоносителей вдоль поверхности теплообмена определяется схемой движения и соотношением теплоемкостей массовых расходов теплоносителей Сг и Схол (водя

ных эквивалентов). Для теплоносителей с большей теплоемкостью массового расхода температура вдоль поверхности теплообмена изменяется слабее.

Для прямотока на участке dF температура горячего теплоносителя понизится на dTг, холодного – повысится на dTхол. Согласно (4) имеем

; . (17)

Изменение температурного напора

. (18)

Используя (3) и выражая через уравнение теплопередачи (7), можно получить, с учетом определения среднего по поверхности температурного напора согласно (9) и (10),

. (19)

Выражение (19) называется среднелогарифмическим температурным напором для прямотока.

При противотоке температуры обоих теплоносителей вдоль поверхности теплообмена падают и изменение температурного напора на участке dF равно

. (20)

При противотоке температурный напор по ходу горячего теплоносителя уменьшается, если Сг < Сх , и увеличивается, если Сг > Сх. Если же Сг = Сх, то температурный напор вдоль поверхности теплообмена не изменяется.

Используя (3) и (7), получаем


. (21)


ной зависимостью для кольцевых каналов с обогреваемой внутренней трубкой:

. (60)

Для варианта определения aг строится зависимость Nur от Rer и проводится сопоставление полученных величин с расчетной зависимостью для трубы:

. (61)

13. При исследовании работы теплообменного аппарата, в котором применена интенсификация теплообмена, необходимо сопоставить полученные в п. 9 зависимости с аналогичными зависимостями для теплообменника без интенсификации теплообмена при одинаковых значениях задаваемых параметров , , , , d1, d2, d3, l.

14. При определении коэффициентов теплоотдачи по горячей стороне в аппарате с интенсификацией сопоставить полученные значения Nur с расчетной зависимостью для теплоотдачи гладкой трубы Nur гл (61) и определить отношение Nur/Nur гл в зависимости от Rer и безразмерных геометрических параметров d11/d1 и t/ d1 . Построить соответствующие графики и сопоставить полученные результаты с эталонными значениями, приведенными в приложении 2.

При Re = cоnst и t/d1 = cоnst построить зависимость Nur /Nurгл от d11/d1. Используя данные приложения 2, на том же графике нанести зависимость отношения коэффициентов гидравлического сопротивления x/xгл. Определить области значений параметров, где Nu/Nuгл > x/xгл и Nu/Nuгл < x /xгл

15. При определении коэффициента теплоотдачи по холодной стороне в аппарате с интенсификацией теплообмена сопоставить полученные значения Nux c расчетной зависимостью Nux гл для теплоотдачи кольцевого канала с гладкими стенками (60) и определить отношение Nux/Nuxгл в зависимости от Reх и безразмерных геометрических параметров и . Построить соответст

11. Результаты обработки опытных данных сводятся в табл. 3, табл. 4 и табл. 5.

Результаты экспериментов и обработки опытных данных.


Таблица 3.

№ ре-

жима

Тг

Тх

Тг¢

Тх¢

Тг²

Тх²

Gr

Gx











К

К

К

К

К

К

кг/с

кг/с

К



Вт



Вт

1








































2








































3








































4









































Таблица4.



режи-

ма

k

Сг

Сх

h

N

Ке

hг

lг

Prr

Rer

hх

lх

Prx

Rex







-

-







-

-

1































2































3































4
































Таблица 5.



режима

Prc

Nur

ar

ax

mx

lx

Nux

Rex

Nuxp

Prc

Nux

ax

ar

mr

lr

Nur

Rer

Nurp




-

-









-

-

-

1




























2




























3




























4





























Верхняя строка в табл. 3 соответствует определению методом теплообменника, нижняя - определению .

12. Для варианта определения строится зависимость Nux от Rex и проводится сопоставление полученных величин с расчет

Учитывая, что температурный напор вдоль поверхности F изменяется от ( - ) до ( - ), при интегрировании (21) получаем

. (22)

Тогда среднелогарифмический температурный напор при противотоке

. (23)

Вместо (19) и (23) можно дать единую формулу:

, (24)

справедливую как при прямотоке, так и при противотоке. Здесь ^ DTб – больший температурный напор, DTм – меньший температурный напор.

Если температуры теплоносителей вдоль поверхности теплообмена изменяются незначительно по сравнению с температурным напором, то температурный напор можно определить как среднеарифметический между DTб и DTм, т. е.

. (25).

Формулу (25) используют, если DTб/DTм < 2.

При поверочном расчете теплообменного аппарата заданы температуры теплоносителей на входе и , их расходы и , поверхность теплообмена F и коэффициент теплопередачи k, а определяются конечные температуры теплоносителей и и количество переданной теплоты (тепловой поток ).

Для прямотока из уравнений (3) и (19) можно получить



или

.

Откуда, используя (3) , получаем выражение для изменения температур горячего и холодного теплоносителей:

, (26)

. (27)

При расчете промежуточных температур и в формулы (26) и (27) вместо F подставляется текущее значение площади поверхности , отсчитываемое от входа теплоносителей.

Для противотока из уравнений (3) и (22) получаем

.

Окончательные выражения для изменения температур теплоносителей имеют вид

, (28)

. (29)


где k1 определяется по формуле (16), коэффициент теплоотдачи по воде aг согласно (Кириллов П. Л., Юрьев Ю. С., Бобков В. П. Справочник по теплогидравлическим расчетам (ядерные реакторы, теплообменники, парогенераторы). - М.: Энергоиздат, 1984.) из соотношения

, (58)

где ; mк , lк, Prr определяются по средней температуре горячей воды ;

^ Prc определяется по температуре стенки Тс. В первом приближении принять .

Теплопроводность материала стенки принять lс = 20 Вт/(мК).

Если в аппарате горячим теплоносителем является воздух, а холодным – вода, то коэффициент теплоотдачи по горячей стороне aг может быть определен с использованием формулы (15).

Коэффициент теплоотдачи по воде aх может быть определен (согласно Дрейцер Г. А. Конвективный теплообмен в каналах: Учебное пособие. - М.: МАИ, 1984. – 77 с.) по формуле

=, (59)

где dэ = d3 - d2 – эквивалентный диаметр для кольцевого канала;

; mч, lх, Prx определяются по средней температуре холодной воды ;

^ Prc определяется по температуре стенки Тс. В первом приближении принять.

Если коэффициенты теплоотдачи соизмеримы (для теплообменника «вода-вода» или «воздух-воздух» поверхность теплообмена определяется по среднему диаметру.

6. По формулам (5) определяются полные теплоемкости массовых расходов теплоносителей Сг и Сх.

7. Подсчитывается коэффициент тепловой эффективности теплообменного аппарата в каждом из режимов как отношение действительно переданного теплового потока к максимально возможному (предельному)

. (55)

8. Определяется число единиц переноса теплоты (безразмерный коэффициент теплопередачи)

. (56)

9. В соответствии с конкретным заданием, полученным от преподавателя, определяется изменение величин , k, h, N в зависимости от вида теплоносителя, схемы течения (схемы движения теплоносителей), величин Gr , Gx , Tr¢, Tx¢ , а также геометрических параметров аппарата d1, d2 , d3 , l.

Необходимо построить графики изменения величин , k. h, N в зависимости от изменяющихся в эксперименте величин и проанализировать полученные результаты.

10. Если в теплообменнике один из коэффициентов теплоотдачи значительно меньше другого (например, в теплообменнике «вода – воздух» коэффициент теплоотдачи по воздуху значительно меньше, чем коэффициент теплоотдачи по воде), то, используя метод теплообменника, можно его определить, считая известными и значения коэффициентов теплоотдачи по другой стороне.

Если, например, в рассматриваемом аппарате типа «труба в трубе» горячим теплоносителем является вода, а холодным – воздух, то коэффициент теплоотдачи по воздуху

, (57)


При определении промежуточных температур и в противоточных теплообменниках для горячего теплоносителя в числителе уравнения (28) F заменяется на , т. е.

, (30)

причем отсчитывается от входа горячего теплоносителя. Для холодного теплоносителя при этой системе отсчета

. (31)

Если температура теплоносителей вдоль поверхности теплообмена изменяется незначительно (DTб,/DTx < 2), то можно принять линейным ее распределение по длине, а средний температурный напор, определенный по (25), будет

.

Определив и из уравнения теплового баланса (3), получим

.

Подставив это выражение для в уравнение теплопередачи (9) и решив его относительно , получим

. (32)

Знание позволяет найти температуры на выходе Тг² и Тх².

Для сравнения прямотока с противотоком будем сравнивать количество переданной теплоты при одинаковых kF, , , , .

Эти схемы равноценны только при очень больших и очень малых значениях (практически при  0,5 и  10) или при очень малых значениях (меньше 0,1). Первое условие соответствует малому изменению температуры одного из теплоносителей, во втором случае температурный напор значительно больше изменения температуры теплоносителя. Во всех остальных случаях при прочих равных условиях при противотоке передается больший тепловой поток.

Поэтому с данной точки зрения противоточная схема является предпочтительной. Следует также обратить внимание на то, что только при противотоке можно получить (при прямотоке это в принципе невозможно).

Однако при противотоке температура поверхности теплообмена вблизи входа горячего теплоносителя оказывается более высокой, чем при прямотоке. При высоких температурах горячего теплоносителя данное обстоятельство приходится учитывать.

К современным теплообменным аппаратам предъявляются повышенные требования по компактности, габаритам и массе. При заданных значениях тепловой мощности, расходов теплоносителей и гидравлических сопротивлений уменьшить габариты и массу аппаратов можно либо за счет увеличения коэффициентов теплопередачи, либо за счет более плотной компоновки (уменьшения диаметра труб, расстояния между ними).

Уменьшение диаметра труб и расстояния между ними ограничивается технологическими требованиями, поэтому возможности этого пути практически исчерпаны. Остается только путь уменьшения габаритных размеров и массы аппарата за счет интенсификации теплообмена.

Известно много методов интенсификации теплообмена. Среди них особое место занимает закрутка потока в трубах с помощью различного рода винтовых вставок (закрученные ленты, шнеки) по всей длине трубы или на ее части, тангенциального подвода тепло

, (47)

, (48)

где перепады давлений и выражены в кгс/м2; G, кг/с.

При использовании в качестве теплоносителей воздуха его расходы соответственно будут

=

, (49)

, (50)

где перепады давлений и выражены в кгс/м2; – плотность воздуха перед диафрагмой, кг/м3; , – давление воздуха перед диафрагмами, кгс/м2; , – температуры воздуха перед диафрагмами, К; R – удельная газовая постоянная для воздуха (R = 29,3 кгм/(кг К)).

3. По формулам (19), (23), (24) определяются среднелогарифмические температурные напоры.

4. Вычисляется тепловой поток, передаваемый в аппарате

, (51)

, (52)

где массовые изобарные теплоемкости теплоносителей и определяются по средним температурам

, соответственно.

  1. Определяется значение коэффициента теплопередачи

, (53)

если со стороны холодного теплоносителя меньший коэффициент теплоотдачи (холодный теплоноситель – воздух), или по формуле

, (54)

если горячий теплоноситель имеет меньший коэффициент теплоотдачи. Здесь , .

В правом нижнем углу находится включатель всех элементов этой секции (регуляторов, индикаторов).




Рис. 12. Пульт управления работой установки.


В правом верхнем углу пульта управления расположен включатель дисплея (подсветка), а ниже регулятор яркости дисплея.


1   2   3   4   5



Похожие:



Если Вам понравился наш сайт, Вы можеть разместить кнопку на своём сайте или блоге:
refdt.ru


©refdt.ru 2000-2013
условием копирования является указание активной ссылки
обратиться к администрации
refdt.ru