Материал: Теплообменное оборудование предприятий

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Подставив выражение (2.17) в уравнение (2.15), получим

Q k F	t'2'		t'2		.	(2.18)
Q k F					.	(2.18)
	ln	t	н t	'2
	ln	tн t		'2'
		tн t		'2'

Рассмотрев систему уравнений (2.14) и (2.18), можно приравнять их правые части:

'2' t'2

W2 (t2 t2 ) k F

(2.19)

н t'2

tн t'2'

После сокращения уравнение (2.19) можно записать

W2 k F

(2.20)

tн t'2

tн

t'2'

Преобразуем выражение (2.20)

следующим образом:

k F

(2.21)

k F

tн t'2

tн t'2'

Воспользовавшись понятием натурального логарифма с основа-

нием e выражение (2.21) можно записать

k F

tн t'2

tн t''2

eW2

или

(2.22)

tн t'2'

tн t'2

Из выражения (2.22) определяется меньший температурный

напор:

k F

tн t2

н t2 ) e

(2.23)

откуда значение температуры жидкости на выходе из теплообменного аппарата выражается как

			k F
''	'		W
			W
		2
t2 tн (tн t2 ) e		2		.	(2.24)
t2 tн (tн t2 ) e				.	(2.24)
При найденном значении t'2'	тепловая нагрузка аппарата				Q оп-

ределяется по уравнению (2.14) или (2.15).

2.4. Конструктивный расчёт

Для аппаратов с прямыми и U-образными трубками количество трубок при одноходовом исполнении аппарата определяется из урав-

нения расхода	G W f ж.с
	n1x		4 G	.	(2.25)

			π dв2 W ρ

Если число ходов жидкости в аппарате				Z, то общее количество
труб в трубной доске составит
		m n1x Z .			(2.26)

При разбивке труб по вершинам равностороннего треугольника (схема на рис. 2.12) общая площадь трубной доски составит

m t2 sin 60o

F . (2.27)

тр	ηтр

Трубная доска имеет форму круга, площадь которого составляет

Fтр	π D2тр	.	(2.28)
	4

Из совместного решения системы уравнений (2.27) и (2.28) определяется диаметр трубной доски

Dтр	4 m t2	sin 60o
			. (2.29)
			. (2.29)
	π ηтр
	47

Подставляя в выражение (2.29) численные значения sin 60o и , получим окончательную расчётную формулу для определения диаметра трубной доски:

Рис. 2.12. К определению площади трубной доски

Dтр 1,05 t	m	.	(2.30)

	ηтр

Коэффициент заполнения трубной доски		ηтр	принимается: для

2–х ходов – 0,8; для 4–х ходов – 0,7; для 6–ти ходов – 0,6. Высота труб в аппарате находится из выражения

H	F
H	π dн m .	(2.31)

Если расхождение H с ранее принятой при выполнении теплового расчёта составляет более 30 %, то расчёт следует повторить и найти новую величину F и H . Соотношение высоты трубной части аппарата и его диаметра рекомендуется обеспечивать HDтр 2 4 .

Диаметры патрубков для прохода рабочих сред рассчитываются из уравнения расхода

	d 2
G W	d 2	→ d	4 G	.	(2.32)
G W	4		4 G
			π W ρ
			π W ρ

Скорости движения воды и пара в трубопроводах принимаются в соответствии с табл. 1.3. Скорость конденсата в отводящих патрубках принимается 0,5–1,0 м/с. По найденной величине d по сортаменту подбираются стандартные трубы.

Конструктивный расчёт аппаратов со спиральными трубками производится с учётом особенностей в схеме организации движения потоков рабочих сред и принятой компоновки. В настоящем учебном пособии рас-

сматриваются основы расчёта подогревателя высокого давления с двухъярусными спиральными трубками четырехколонного типа с верхним подводом и отводом воды, конструкция которого приведена на рис. 2.8.

Число параллельно включённых спиралей в одном ходе определяется из уравнения (2.25) в расчёте на один питающий коллектор (половинный расход воды):

n1x		4 G		.	(2.33)

		π dв2
	2		W ρ

Общее количество спиралей, включённых в оба коллектора

m n1x Z n ,

(2.34)

где Z = 3 – число ходов по воде; n 2 – количество питающих коллекторов. Величина m принимается кратной четырём.

В рассматриваемой конструкции подогревателя высокого давления в качестве поверхности нагрева применяются двухъярусные спирали, приведенные на рис, 2.9. Длина одной спирали определяется из величины поверхности нагрева

L	F
L	π dн m .	(2.35)

Число витков в спирали определяется из её длины, которая выражается следующим образом:

L 2π n d1 (n 1) t				,	(2.36)
где n – число витков;	t – шаг между витками;				d1 – диаметр пе-
рвого витка, принимаемый 150 мм.
В результате преобразования выражения (2.36) можно показать
2π t n2	2π n (d t) L 0			или
	1
t n2	(d t) n	L	0 ,		(2.37)
t n2	(d t) n		0 ,		(2.37)
	1	2π
		2π

что соответствует виду полного квадратного уравнения

a x2	в х с 0 ,				(2.38)
в котором x n .
Решение квадратного уравнения в общем виде представляется
как

x		в	в2 4 a c	.	(2.39)
1,2			2 a
			2 a

Применительно к уравнению (2.37) число витков будет соответствовать положительному значению корня этого уравнения:

	(d t)	(d t)2	4 t	L
	(d t)	(d t)2	4 t
1		1		2π
n				2π	.	(2.40)
n		2 t			.	(2.40)
		2 t

Из конструктивных соображений n принимается кратным 0,5 с округлением в большую сторону. Принятое значение n подставляется в выражение (2.36) для определения истинной длины спирали. Средний диаметр последнего витка спирали находится из выражения

dпв d1 (n 1) 2 t .

(2.41)

Диаметр центрального коллектора dцк рассчитывается по

формуле (2.32) с выбором стандартного трубопровода. Внутренний диаметр корпуса аппарата определяется из выражения

D 2 (d		п.в.	d	н	) dцк 2 2			2	,	(2.42)
						н	1
где 1 40 50 мм	– расстояние между крайним витком и централь-
ным коллектором;	2 20 30 мм						– расстояние между крайним
витком и стенкой корпуса;			dнцк			– наружный диаметр центрального
коллектора, принятый по сортаменту.

По высоте трубной части число спиралей составит К m4. При шаге между спиралями 75 мм высота трубной части аппарата составит H' 0,075 К . Общая высота аппарата принимается

H 1,65 H' .

Источник: https://studfile.net/preview/16461461/

Смотрите также:


17. Введение 18. Линейные программы 19. Ветвления 20. Программирование циклических алгоритмов
Сборные железобетонные ребристые плиты перекрытия
_-___-~1
_3 тема - Диффузия
_Роджерс Карл, Брак и его альтернативы
_Штерн Вильям, Дифференциальная психология и ее методические основы
- Описание типа СЭТ7009
- Программа ГПИ
---Готовые билеты---