Реферат: Тепловой расчет кожухотрубного и пластинчатого теплообменника - 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

Тепловой расчет кожухотрубного и пластинчатого теплообменника

Банк рефератов / Технологии

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 716 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

СОДЕРЖАНИЕ 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 D H мм 325 Число трубок в секции n шт 151 Площадь сечений межтрубного пространства f мтр м 2 0,04464 Площадь сечения трубок f тр м 2 0,02325 Эквивалентный диаметр межтрубного пространства d экв м 0,0208 Коэффициент теплопроводности трубок л ст Вт/(м· 0 С) 105 Поверхность нагрева одной секции (длина секции – 2м) f сек м 2 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: 5). Коэффициент теплоотдачи от греющей воды к стенке трубки определяется по формуле Эквивалентный диаметр межтрубного пространства, м, принимается по таблице параметров теплообменника 6). Коэффициент теплопередачи от стенки трубки к нагреваемой воде определяется по формуле 7). Коэффициент теплопередачи водоподогревателя определяем, как: где - коэффициент эффективности теплообмена, в нашем случае для гладкотрубного теплообменника с блоком опорных перегородок принимается ; - коэффициент, учитывающий загрязнение поверхности труб в зависимости от химических свойств воды, принимаем . 8). При заданной величине расчетной производительности водоподогревателя определяется необходимая поверхность нагрева водоподогревателя по формуле: Рис 2. График изменения температур теплоносителей где - среднелогарифмический температурный напор, определяемый, как: В нашем случае , поэтому и (см.рис 2). Подставив числовые данные, получаем: Тогда поверхность нагрева будет равна 9). Для выбранного типа водоподогревателя при его двухпоточной компоновке число секций водоподогревателя в одном потоке: Площадь одной секции принимается из таблицы №1. Действительная площадь теплообмена будет равна . 10). Потери давления в водоподогревателе при принятой длине секции 2м определяем по формулам: для нагреваемой воды, проходящей в гладких трубках: где - коэффициент, учитывающий накипеобразование (принимается в пределах от 2 до 3); для греющей воды, проходящей в межтрубном пространстве: Для теплообменника полученной конфигурации коэффициент В=11 (по таблице №3 из прил.7 СП 41-101-95). Рис. 3. Конструктивные размеры водоподогревателя 1 - секция; 2 - калач; 3 - переход; 4 - блок опорных перегородок; 5 - трубки; 6 - перегородка опорная; 7 - кольцо; 8 - пруток; Все конструктивные размеры (см. рис 3) полученного теплообменного аппарата занесем в таблицу №2 (все размеры приведены в мм): Таблица №2 Наружный диаметр корпуса секции DH D D1 D2 d dH H h L L1 L2 L3 325 440 219 335 390 273 600 300 2800 - 600 190 Тепловой расчет пластинчатого теплообменника Пластинчатые теплообменники бывают различных конструкции, применяются в основном, когда коэффициенты теплообмена для обоих теплоносителей приблизительно равны. В настоящее время эти теплообменники очень компактны и по технико – экономическим и по эксплуатационным показателям превосходят большинство кожухотрубных теплообменников. Однако эксплуатировать эти аппараты при сверх высоких давлениях и температурах значительно сложнее (а многие из них и вовсе невозможно) по сравнению с кожухотрубными. Условное обозначение теплообменного пластинчатого аппарата: первые буквы обозначают тип аппарата - теплообменник Р (РС) разборный (полусварной); следующее обозначение - тип пластины; цифры после тире - толщина пластины, далее - площадь поверхности теплообмена аппарата (кв.м), затем - конструктивное исполнение (в соответствии с табл.2 в прил.8 СП 41-101-95), марка материала пластины и марка материала прокладки (в соответствии с табл. 3 в прил.8 СП 41-101-95). В прил.8 СП 41-101-95 рассматриваются теплообменники с тремя типами пластин – 0,3р, 0,6р и 0,5Пр. При высоких давлениях целесообразнее применение теплообменников РС 0,5Пр, поскольку эти теплообменники надежно работают при рабочем давлении до 1,6 МПа (16 кгс/кв.см). Я же для своего расчета выбираю теплообменник с пластинами типа 0,6р, так как эти пластины большей площади (0,6 кв.м) и сам теплообменный аппарат получается меньше по габаритам. 1). Соотношение числа ходов для греющей и нагреваемой воды находится по формуле: Для пластинчатого теплообменника в большинстве случаев принимается и . Подставив числовые данные, получаем: Полученное соотношение ходов не превышает 2, значит для повышения скорости воды и, следовательно, для эффективного теплообмена целесообразна симметричная компоновка (см.рис 4) Рис. 4. Симметричная компоновка пластинча того водоподогревателя 2). При расчете пластинчатого водоподогревателя оптимальная скорость воды в каналах принимается по ГОСТ 15515 равной = 0,4 м/с. Основные технические параметры пластины 0,6р занесем в таблицу № 3 . Теперь по оптимальной скорости находим требуемое количество каналов по нагреваемой воде : где - живое сечение одного межпластинчатого канала. Для выбранного теплообменника , тогда Плотность воды и ее расход здесь и при дальнейших расчетах будет подставляться из расчетов, сделанных для кожухотрубного теплообменника. 3). Компоновка водоподогревателя симметричная, т.е. . Общее живое сечение каналов в пакете по ходу греющей и нагреваемой воды: Таблица № 3 Показатель Числовое значение Габариты (длина х ширина х толщина), мм 1375х600х1 Поверхность теплообмена, кв.м 0,6 Вес (масса), кг 5,8 Эквивалентный диаметр канала, м 0,0083 Площадь поперечного сечения канала, кв.м 0,00245 Смачиваемый периметр в поперечном сечении канала, м 1,188 Ширина канала, мм 545 Зазор для прохода рабочей среды в канале, мм 4,5 Приведенная длина канала, м 1,01 Площадь поперечного сечения коллектора 0,0243 Наибольший диаметр условного прохода присоединяемого штуцера, мм 200 Коэффициент общего гидравлического сопротивления Коэффициент гидр. сопротивления штуцера 1,5 Коэффициенты: А Б 0,492 3,0 Теперь по оптимальной скорости находим требуемое количество каналов по нагреваемой воде : где - живое сечение одного межпластинчатого канала. Для выбранного теплообменника , тогда Плотность воды и ее расход здесь и при дальнейших расчетах будет подставляться из расчетов, сделанных для кожухотрубного теплообменника. 4). Находим фактические скорости греющей и нагреваемой воды, м/с 5). Коэффициент теплоотдачи от греющей воды к стенке пластины определяется по формуле где А - коэффициент, зависящий от типа пластин, для типа выбранных пластин А=0,492 (см. табл.№3) . 6). Коэффициент тепловосприятия от стенки пластины к нагреваемой воде принимается по формуле 7). Коэффициент теплопередачи определяется по формуле: где - коэффициент, учитывающий уменьшение коэффициента теплопередачи из-за термического сопротивления накипи и загрязнений на пластине, в зависимости от качества воды принимается равным 0,7-0,85. Толщина пластины и коэффициент теплопроводности пластины для пластинчатых теплообменников по ГОСТ 15518 равны соответственно и 8). Теперь определим необходимую поверхность нагрева по фор муле: 9). Количество ходов в теплообменнике : где - поверхность нагрева одной пластины, кв.м. Число ходов округляется до целой величины, в нашем случае до 1. В одноходовых теплообменниках четыре штуцера для подвода и отвода греющей и нагреваемой воды располагаются на одной неподвижной плите. 10). Действительная поверхность нагрева всего водоподогревателя определяется по формуле 11). Потери давления в водоподогревателях следует определять по формулам: для нагреваемой воды для греющей воды где - коэффициент, учитывающий накипеобразование, который для греющей сетевой воды равен единице, а для нагреваемой воды должен приниматься по опытным данным, при отсутствии таких данных можно принимать . Б - коэффициент, зависящий от типа пластины, принимается по табл. 3. В результате расчета по табл.2 из прил.8 СП 41-101-95 в качестве водоподогревателя горячего водоснабжения принимаем теплообменник разборной конструкции (Р) с пластинами типа 0,6р, толщиной 0,8 мм, из стали 12Х18Н10Т (исполнение 01), на двухопорной раме (исполнение 2К), с уплотнительными прокладками из резины ИРП 1225 (исполнение 4). Поверхность нагрева - 55,8 кв.м. Условное обозначение такого аппарата будет выглядеть Р 0,6р-0,8-55,8-2К-01-4, его габариты . Вывод Эти простейшие тепловые расчеты двух теплообменных аппаратов одинаковой тепловой производительности показывают, что коэффициент теплопередачи за счет более значительной турбулизации потоков практически в 1,5 раза выше у пластинчатого теплообменника, чем у кожухотрубного. Площадь теплообмена, необходимая для придания теплоносителям заданных параметров тоже в 1,5 раза ниже у пластинчатого. Конструктивные размеры у полученного кожухотрубного теплообменного аппарата , габариты полученного пластинчатого лежат в пределах , что значительно меньше. Однако, если четко настаивать на техническом превосходстве пластинчатых теплообменников, то полученные расчеты теплообменника по ГОСТ 15515 неудачны. В таблице 7 из приложения №8 СП 41-101-95 предоставляются варианты пластинчатых теплообменников фирмы производителя “СВЕП”, в которых коэффициент теплопередачи достигает порядка . Следовательно, если за основу расчета взять теплообменники этой фирмы, то полученные габариты аппарата были бы гораздо меньше. Однако, расчеты выявляют и некоторые недостатки пластинчатых аппаратов, например, гидравлические потери как по греющей так и по нагревающей среде в 4 раза больше, чем у рассчитываемого кожухотрубного аппарата. С писок использованной литературы 1. Авчухов В.В., Паюсте Б.Я. Задачник по процессам тепломассообмена. М.:Энергоатомиздат, 1986. 2. Лебедев П.Д. Теплообменные, сушильные и холодильные установки. М.: Энергия, 1972. 3. Назмеев Ю.Г., Лавыгин В.М. Теплообменные аппараты ТЭС. М.: Энергоатомиздат, 1998. 4. Свод правил “Проектирование тепловых пунктов” СП 41-101-95. 5. Справочник по теплообменникам. Том 2. Перевод О.Г.Мартыненко. М.:Энергоатоми здат, 1989.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Только кошки знают, как получить пищу без труда, жилище без замка и любовь без треволнений.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru