Тепловой расчет теплообменного аппарата


Рассчитывается рекуперативный теплообменный аппарат, служащий подогревателем воды. Горячий теплоноситель – водяной (перегретый) пар (или газ), холодный теплоноситель – вода. Исходные данные для расчёта приведены в табл. П2.

 

Таблица П2. Исходные данные для расчёта теплообменника

, °C , °C , °C , °C G, кг/с K, Вт/(м2∙К)

 

1.Определяется тепловая нагрузка (мощность теплового потока) аппарата по формуле:

Вт.

В этой формуле кг/с – расход горячего теплоносителя (из табл. 3); Дж/(кг∙°C) - удельная изобарная теплоёмкость горячего теплоносителя при температуре

°C;

°C, °C – температуры горячего теплоносителя на входе в теплообменный аппарат и на выходе из него соответственно (из табл. 3).

Тогда тепловая нагрузка

Вт.

2. Определяется среднелогарифмический температурный напор при прямотоке и при противотоке по формуле:

°C,

где - температурные напоры на входе в теплообменный аппарат и на выходе из него, °C.

При прямотоке

°C,

°C,

°C;

при противотоке

°C,

°C.

°C.

Строятся графики изменения температур для обеих схем движения по примеру, показанному на рис. 11. На графиках следует показать стрелками направление движения теплоносителя.

3. Определяется площадь F поверхности теплообмена при прямотоке и при противотоке по формуле:

м2,

где - коэффициент теплопередачи от газов (пара) к воде (из табл. 3), Вт/(м2∙К).

Для прямотока

2,931 м2,

для противотока

2,649 м2.

4. Сравнивается интенсивность теплопередачи при прямотоке и при противотоке. В общем случае интенсивность теплопередачи характеризуется (средним) коэффициентом теплопередачи:

Вт/(м2∙K),

где - тепловой поток (Вт) сквозь поверхность площадью 2) при температурном напоре (град.).

Преобразуем эту формулу к виду:

.

В рассматриваемом случае площадь теплообмена рассчитана для обеих схем движения теплоносителей при одинаковых значениях заданных величин и , следовательно, при одном и том же отношении . Поэтому одинаковыми оказываются произведения . Из этого следует: чем больший (логарифмический) температурный напор создаётся в теплообменнике, тем меньше может быть площадь поверхности теплообмена при той же тепловой нагрузке.

Так как площадь теплообмена при прямотоке м2, а площадь теплообмена при противотоке м2, то и, значит, схема противотока эффективнее!

 

 



Дата добавления: 2016-10-07; просмотров: 1599;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.009 сек.