Задание на выполнение расчета

<14 15 161718 19 20 >

Выполнить тепловой и гидравлический расчет кожухотрубного однохо- дового теплообменного аппарата перекрестного тока, предназначенного для подогрева топлива, для охлаждения воздуха или масла.

p

Горячий (теплоотдающий) теплоноситель (воздух, масло) с массовым расходом G1, давлением и температурой на входе P1и t1 движется внутри труб (в трубной полости). Холодный (тепловоспринимающий) теплоноситель (топливо, воздух) с массовым расходом G2, давлением и температурой на

входе

' и t'

движется в межтрубном пространстве (в межтрубной полости).

Теплообменник имеет форму цилиндра с длиной L и внутренним диа- метром кожуха Dк(рис. 3.1). Пучок прямых цилиндрических труб ограничен двумя плоскими трубными досками и цилиндрическим кожухом.

Геометрические характеристики пучка: L – длина труб с учетом толщи- ны трубных досок; Lтр – длина труб без учета толщины трубных досок; αтр - наружный диаметр труб; δтр– толщина стенок труб. Расположение труб в пучке – шахматное (рис. 3.2); х1– величина зазора между трубами в направ- лении, перпендикулярном направлению потока теплоносителя в межтрубной полости; х2– величина зазора между трубами соседних рядов; х4– расстоя- ние между осями соседних рядов по глубине пучка; δmin– величина мини-

мально допустимого зазора между крайними трубами в рядах и наружным кожухом. Схема движения теплоносителей – перекрестная, одноходовая, причем в межтрубной полости теплоноситель перемешивается, а в трубной – нет.

Рис. 3.1. Схема теплообменного аппарата

Рис. 3.2. Схема размещения труб в трубном пучке с шахматной разбив-

кой

Материал труб, трубных досок и корпуса – нержавеющая сталь: λ=14,4 Вт/(м·К) ; r = 7,9 ×103кг / м 3 .

Исходные данные для различных вариантов заданий приведены в табл.

3.1. Изложенная в п. 3.2 методика расчета и расчетные зависимости апроби- рованы и используются на Нижегородском производственном объединении

«Теплообменник».

Исходные данные для выполнения поверочного расчета ТА

Таблица 3.1

Номер варианта	Теплоносители	Трубная полость	Межтрубная по- лость	Геометрические параметры теплообменника
G1, кг/с	t1', °С	P1', МПа	G2, кг/с	t2', 0С	P2', МПа	Dк, мм	Lтр, мм	dтр, мм	X1, мм	X2, мм	d1пат, мм	d2пат, мм	dтр, мм	lтр.д, мм	smin, мм	Z(1), мм
1-1	Топливо-воздушный	0,1		0,57	0,35		0,04				1,5	1,5			0,5	3,5	2,0	5,0
1-2	теплообменник	0,15		0,75	0,3		0,05				2,0	2,0			0,5	3,5	3,0	5,0
1-3	Первый теплоноси-	0,2		0,7	0,25		0,06				1,5	1,5			0,5	3,5	3,0	6,0
1-4	тель-воздух, второй	0,25		0,8	0,2		0,07				1,5	1,5			0,5	3,5	3,0	6,0
1-5	–	0,3		0,9	0,15		0,08				1,0	1,0			0,3	3,5	2,0	4,0
1-6	-топливо T-1	0,4		1,0	0,1		0,09				1,0	1,0			0,2	3,5	2,0	3,0
2-1	Воздухо-	0,6		0,9	0,5		0,05				3,0	3,0			0,5	4,0	2,0	6,0
2-2	воздушный радиатор	0,55		0,85	0,45		0,05				2,5	2,5			0,5	4,0	2,0	6,0
2-3	Первый теплоноси-	0,5		0,8	0,4		0,045				2,5	2,5			0,5	3,5	2,0	5,0
2-4	тель-воздух, второй	0,45		0,75	0,35		0,04				2,5	2,5			0,5	3,5	2,0	5,0
2-5	–	0,4		0,7	0,3		0,035				2,0	2,0			0,5	3,0	1,5	4,0
2-6	- воздух	0,35		0,65	0,2		0,03				1,5	1,5			0,2	3,0	1,5	3,0
3-1	Воздушно-	0,6		0,4	0,8		0,04				3,0	3,0			0,5	4,0	3,0	6,0
3-2	маслянный радиатор	0,55		0,35	0,75		0,045				2,5	2,5			0,5	4,0	2,5	6,0
3-3	Первый теплоноси-	0,5		0,3	0,7		0,05				2,5	2,5			0,5	3,5	2,5	5,0
3-4	тель- масло МС-20,	0,45		0,25	0,65		0,055				2,0	2,0			0,5	3,5	2,0	5,0
3-5	второй –	0,4		0,2	0,6		0,06				1,5	1,5			0,5	3,0	1,5	4,0
3-6	- воздух	0,35		0,15	0,55		0,065				1,0	1,0			0,2	3,0	1,5	3,0