Реферат: Расчет теплообменного аппарата кожухотрубчатого типа - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Расчет теплообменного аппарата кожухотрубчатого типа

Банк рефератов / Технологии

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 359 kb, скачать бесплатно
Обойти Антиплагиат
Повысьте уникальность файла до 80-100% здесь.
Промокод referatbank - cкидка 20%!

Узнайте стоимость написания уникальной работы










Расчет теплообменного аппарата кожухотрубчатого типа.






Содержание.


  1. Задание на расчет кожухотрубчатого теплообменника……………………1

  2. Расчет кожухотрубчатого теплообменника

  1. Расчет средней разницы температур между теплоносителями......2

  2. Расчет средней температуры каждого теплоносителя….......……...2

  3. Теплофизические свойства теплоносителей при их средних температурах………………………………………………………………………2

  4. Расчет объемного и массового расхода теплоносителя.....................3

  5. Расчет тепловой нагрузки на аппарат..................................................3

  6. Расчет массового и объемного расхода хладагента...........................3

  7. Расчет средней скорости потока хладагента.......................................3

  8. Расчет критерия Рейнольдса и режим движения каждого потока....3

  9. Расчет ориентировочных коэффициентов теплоотдачи для каждого потока……………………………………………………………………………...3

  10. Расчет ориентировочного коэффициента теплопередачи без учета загрязнения стенки..................................................................................................5

  11. Расчет ориентировочного коэффициента теплопередачи с учета загрязнения стенки..................................................................................................5

  12. Расчет температуры стенки со стороны каждого потока и перерасчет значений коэффициентов теплопередачи, теплоотдачи, удельной теплопроводимости.....................................................................................5

  13. Расчет необходимой площади теплообмена......................................7

  14. Подбор диаметров штуцеров для ввода и вывода потоков...............7

  15. Расчет гидравлического сопротивления трубного и межтрубного пространств, исходя из допустимых скоростей их движения...........................7

    1. Выводы и рекомендации..................................................................................9

    2. Библиография...................................................................................................10


РАСЧЕТ КОЖУХОТРУБЧАТОГО ТЕПЛООБМЕННИКА


  1. Расчет средней разницы температур между теплоносителями

Для этого определим среднюю разность температур при прямотоке теплоносителей:

  1. 50

  1. 40

  1. 10

Для этого определим среднюю разность температур при противотоке теплоносителей:

  1. 50

  1. 20

  1. 30

Так как внутри двух ходового кожухотрубчатого теплообменника нет четко определенного тока теплоносителей, то найдем среднюю температуру между противотоком и прямотоком, которая и будет использоваться в дальнейших расчетах:

  1. Рассчитаем среднюю температуру каждого теплоносителя:

  1. Выпишем теплофизические свойства теплоносителей при их средних температурах.

Таблица 1


Горячий теплоноситель (1)

Хладагент (2)

октан

вода

?1, кг/м3

С1, Дж/кгК

?1, Па с

?1, Вт/(м К)

?2, кг/м3

С2, Дж/кгК

?2, Па с

?2, Вт/(м К)

657

2056

0,000306

0,1095

996

4180

0,000804

0,618


  1. Рассчитаем массовый и объемный расходы теплоносителя:

  1. Рассчитаем тепловую нагрузку аппарата:

Так как в заданном нам процессе не происходит изменение агрегатного состояние ни вещества теплоносителя, ни вещества хладагента, то тепловая нагрузка находится по формуле

  1. Рассчитаем массовый и объемный расход хладагента:

Исходя из теплового баланса и ранее найденной тепловой нагрузки на аппарат, получим:

  1. Рассчитаем среднюю скорость хладагента:

  1. Рассчитаем критерий Рейнольдса и режим движения каждого потока:

- развитое турбулентное движение

- развитое турбулентное движение

  1. Рассчитаем ориентировочные коэффициенты теплоотдачи для каждого потока.

Коэффициент теплоотдачи находится по формуле . Для расчета необходимо подобрать критериальное уравнение расчета критерия Нуссельта.

Так как горячий поток движется турбулентно в прямых трубах, то критериальное уравнение для расчета критерия Нуссельта будет выглядеть так:

, где для охлаждающихся жидкостей при допустимой погрешности, - коэффициент зависящий от геометрии аппарата и режима движения потока берется их таблицы 2, - критерий Прандтля.

Таблица 2


Значение Re

Отношение L/d

10

20

30

40

50 и более

10000

1,23

1,13

1,07

1,03

1

20000

1,18

1,1

1,05

1,02

1

50000

1,13

1,08

1,04

1,02

1

100000

1,1

1,06

1,03

1,02

1

1000000

1,05

1,03

1,02

1,01

1


Коэффициент Прандтля находится по формуле:

Подставляя вышеполученное, находим критерий Нуссельта и ориентировочный коэффициент теплоотдачи:

Так как холодный поток поперечно обтекает пучок гладких труб при их шахматном расположении, при турбулентном режиме движения жидкости, то критериальное уравнение для нахождения критерия Нуссельта имеет вид:

, где - критерий Прандтля, для нагревающихся жидкостей при допустимой погрешности, - коэффициент учитывающий влияние угла атаки ? находится по таблице 3.

Таблица 3


?

90

80

70

60

50

40

30

20

10

1

1

0,98

0,94

0,88

0,78

0,67

0,52

0,42


Коэффициент Прандтля находится по формуле:

Подставляя вышеполученное, находим критерий Нуссельта и ориентировочный коэффициент теплоотдачи:

  1. Рассчитаем ориентировочный коэффициент теплопередачи без учета загрязнений стенки

, где - коэффициент теплопроводности стенки теплообменника

  1. Рассчитаем ориентировочный коэффициент теплопередачи с учета загрязнений стенки

Найдем термическое сопротивление стенки и загрязнений:

Ориентировочный коэффициент теплопередачи с учетом загрязнения стенки:

  1. Рассчитаем температуру стенки со стороны каждого потока и перерасчет значений коэффициентов теплопередачи, теплоотдачи, удельной теплопроводимости.


Определим ориентировочно значения и , исходя из того что

, где сумма

Найдем:

Проверка суммы :

Исходя из этого, получим

Введем поправку к коэффициенты теплоотдачи, определив .

Критерий Прандтля для октана при

, где - найдены с помощью метода кусочно-линейной интерполяции и сведены в таблицу 4.

Таблица 4


Св-ва потока (1) при t'ст1

Сст1, Дж/кгК

?ст1, Пас

?ст1, Вт/мК

2105,35684

0,00036

0,14824


Критерий Прандтля для воды при

, где - найдены с помощью метода кусочно-линейной интерполяции и сведены в таблицу 5.

Таблица 5


Св-ва потока (2) при t'ст2

Сст2, Дж/кгК

?ст2, Пас

?ст2, Вт/мК

4180

0,0007

0,6328


Коэффициенты теплоотдачи:

для октана

для воды

Исправленные значения К, q, tст1, tст2

Дальнейшее уточнение ?1, ?2 и других величин не требуется так как расхождение между ?1, и ?2, и других не превышает 5%.

  1. Рассчитаем необходимую площадь поверхности теплообмена

С запасом в 10%

  1. Подберем диаметры штуцеров для ввода и вывода потоков, исходя из допустимых скоростей их движения.

. Выбираем из стандартного ряда диаметр входного и выходного штуцера для горячего потока

. Выбираем из стандартного ряда диаметр входного и выходного штуцера для холодного потока , так как расчетное значение больше чем стандартное изделие, то необходимо увеличить количество штуцеров для холодного потока.

  1. Рассчитаем гидравлическое сопротивление трубного и межтрубного пространств.

Гидравлическое сопротивление в трубном и межтрубном пространстве складывается потерь на трение и местных сопротивлений.

, где - формула Блазиуса, для турбулентного движения в гладких трубах, - сумма коэффициентов учитывающих разные местные сопротивления, в частности для трубного пространства характерны местные сопротивления вида: «вход в трубу», «выход из трубы», где таких местных сопротивлений n штук (n – количество трубок). Исходя из этого . Тогда гидравлическое сопротивление:

Гидравлическое сопротивление в межтрубном пространстве:

, где - сумма коэффициентов учитывающих разные местные сопротивления, в частности для трубного пространства характерны местные сопротивления вида: «вход в трубу», «выход из трубы», «внезапное расширение», «внезапное сужение», «поворот потока». Исходя из этого . Тогда гидравлическое сопротивление:


ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ.


Необходимый процесс охлаждения провести в заданном нам аппарате не возможно, так как площадь поверхности теплообмена у заданного аппарата много меньше необходимой (). Чтобы проводить заданный процесс необходимо либо изменить конструкцию аппарата (увеличить количество ходов, «оребрить» трубки), что несомненно приведет к большим денежным затратам и сложностью обслуживания самого аппарата, либо последовательно выстроить 4 таких аппарата, что в существенной мере сократит расходы на обслуживание, но монтаж такой системы и ее «большие площади» приведут к росту постоянных затрат.


БИБЛИОГРАФИЯ.


  1. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии: Учебное пособие для вузов. – 12-е изд., стереотипное. Перепеч. с изд. 1987 г. – М.: ООО ТИД «Альянс», 2005. – 575 с.

  2. Измайлов В.Д., Филлипов В.В. Справочное пособие для расчетов по процессам и аппаратам химической технологии. Самара, СамГТУ, 2006, 43 с.

  3. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии: Учебник для вузов. – 11-е изд., стереотипное доработанное. Перепеч. с изд. 1973 г. – М.: ООО ТИД «Альянс», 2005 – 753 с.

7

1Авиация и космонавтика
2Архитектура и строительство
3Астрономия
 
4Безопасность жизнедеятельности
5Биология
 
6Военная кафедра, гражданская оборона
 
7География, экономическая география
8Геология и геодезия
9Государственное регулирование и налоги
 
10Естествознание
 
11Журналистика
 
12Законодательство и право
13Адвокатура
14Административное право
15Арбитражное процессуальное право
16Банковское право
17Государство и право
18Гражданское право и процесс
19Жилищное право
20Законодательство зарубежных стран
21Земельное право
22Конституционное право
23Конституционное право зарубежных стран
24Международное право
25Муниципальное право
26Налоговое право
27Римское право
28Семейное право
29Таможенное право
30Трудовое право
31Уголовное право и процесс
32Финансовое право
33Хозяйственное право
34Экологическое право
35Юриспруденция
36Иностранные языки
37Информатика, информационные технологии
38Базы данных
39Компьютерные сети
40Программирование
41Искусство и культура
42Краеведение
43Культурология
44Музыка
45История
46Биографии
47Историческая личность
 
48Литература
 
49Маркетинг и реклама
50Математика
51Медицина и здоровье
52Менеджмент
53Антикризисное управление
54Делопроизводство и документооборот
55Логистика
 
56Педагогика
57Политология
58Правоохранительные органы
59Криминалистика и криминология
60Прочее
61Психология
62Юридическая психология
 
63Радиоэлектроника
64Религия
 
65Сельское хозяйство и землепользование
66Социология
67Страхование
 
68Технологии
69Материаловедение
70Машиностроение
71Металлургия
72Транспорт
73Туризм
 
74Физика
75Физкультура и спорт
76Философия
 
77Химия
 
78Экология, охрана природы
79Экономика и финансы
80Анализ хозяйственной деятельности
81Банковское дело и кредитование
82Биржевое дело
83Бухгалтерский учет и аудит
84История экономических учений
85Международные отношения
86Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
87Финансы
88Ценные бумаги и фондовый рынок
89Экономика предприятия
90Экономико-математическое моделирование
91Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
- Врачебная тайна строго соблюдается докторами?
- Конечно. Вы только гляньте на их почерк.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2017
Рейтинг@Mail.ru