Федеральное агентство по образованию ФГОУ ВПО
“Сибирский Федеральный университет”
Саяно- Шушенский филиал
Расчетно-графическое задание по общей энергетике.
«Расчет газовоздушного теплообменника».
Вариант 09.
Выполнила студентка гр.07-2:
Клагиш Диана
Проверил преподаватель:
Матвиевский А.М.
Саяногорск - 2009г
ЗАДАЧА. Определить поверхность нагрева рекуперативного газовоздушного теплообменника при прямоточной и противоточной схемах движения теплоносителей, если массовый расход нагреваемого воздуха m2, средний коэффициент теплопередачи от газов к воздуху К, начальные и конечные температуры газов и воздуха соответственно: 1 и 1, 2 и 2. Исходные данные принять по табл.1.
Изобразить графики изменения температур теплоносителей для обоих случаев.
Таблица 1
Исходные данные к задаче
Последняя цифра шифра | m2, кг/с | К, Вт/м2·К | Предпоследняя цифра шифра | 1, єC | 1, єC | 2, єC | 2, єC |
0 | 20 | 15 | 0 | 600 | 400 | 10 | 250 |
1 | 30 | 20 | 1 | 625 | 425 | 15 | 275 |
2 | 40 | 25 | 2 | 650 | 450 | 20 | 300 |
3 | 50 | 30 | 3 | 675 | 475 | 25 | 325 |
4 | 60 | 35 | 4 | 700 | 500 | 10 | 350 |
5 | 70 | 40 | 5 | 725 | 525 | 15 | 375 |
6 | 80 | 45 | 6 | 750 | 550 | 20 | 400 |
7 | 90 | 50 | 7 | 775 | 575 | 25 | 425 |
8 | 100 | 55 | 8 | 800 | 600 | 10 | 450 |
9 | 110 | 60 | 9 | 825 | 625 | 15 | 475 |
РЕШЕНИЕ (вариант 09).
Графики изменения температур теплоносителей приведены на рис.1 и 2.
Тепловой поток, воспринятый нагреваемым воздухом:
Q=m2*Cpm(t2’’ – t2’)=20*1.036*(475-15)=9531.2 кВт
где средняя, массовая, изобарная теплоемкость воздуха
.
Здесь средние теплоемкости взяты из табл. 1 для воздуха.
Большая и меньшая разности температур между теплоносителями для прямотока:
;
;
, поэтому средняя разность температур между теплоносителями определяется как среднелогарифмическая:
.
Необходимая поверхность нагрева прямоточного теплообменника:
Fпрям=Q/(K*∆tср.лог)=9531,2/(15*391,4)=9531,2/5871=1,62 м2.
То же самое для противотока:
;
;
;
то-есть среднюю разность температур между теплоносителями с достаточной точностью можно посчитать, как средне-арифметическую:
.
Необходимая поверхность нагрева противоточного теплообменника:
.
Fпрям=Q/(K*∆tср.лог)=9531,2/(15*480)=9531,2/7200=1,32 м2.
Среднюю разность температур называют “движущей силой” теплопередачи, при противотоке она больше (, ), поэтому при одинаковых условиях противоточный теплообменник компактнее (Fпрот = 1,32 м2 )<(Fпрям = 1,62 м2 ), требует для своего изготовления меньших затрат материалов (конструктивный расчет).
Если же имеется готовый теплообменник, то при одинаковых условиях получится Qпрот>Qпрям (поверочный расчет) – из-за более высокой “движущей силы” при противотоке. Кроме того, как видно из рис.2, при противотоке можно нагреть холодный теплоноситель до температуры 2>, что невозможно в принципе при прямотоке (см. рис. 1).
Таблица 1
Физические свойства воздуха при нормальном давлении
t, єC | Срm, кДж/кг·К | λ, Вт/м·К | ν·106, м2/с |
0 | 1,003 | 0,0244 | 13,28 |
20 | 1,003 | 0,0259 | 15,06 |
40 | 1,003 | 0,0276 | 16,96 |
60 | 1,004 | 0,0290 | 18,97 |
80 | 1,004 | 0,0305 | 21,09 |
100 | 1,005 | 0,0321 | 23,13 |
120 | 1,006 | 0,0334 | 25,45 |
140 | 1,007 | 0,0349 | 27,80 |
160 | 1,008 | 0,0364 | 30,09 |
180 | 1,009 | 0,0378 | 32,49 |
200 | 1,010 | 0,0393 | 34,85 |
250 | 1,014 | 0,0427 | 40,61 |
300 | 1,018 | 0,0460 | 48,33 |
350 | 1,022 | 0,0491 | 55,46 |
400 | 1,027 | 0,0521 | 63,09 |
500 | 1,038 | 0,0574 | 79,38 |
600 | 1,049 | 0,0622 | 96,89 |
700 | 1,060 | 0,0671 | 115,4 |
800 | 1,069 | 0,0718 | 134,8 |
900 | 1,080 | 0,0763 | 155,1 |
1000 | 1,090 | 0,0807 | 177,1 |
1100 | 1,099 | 0,0850 | 199,3 |
1200 | 1,107 | 0,0915 | 233,7 |
Рис. 1. Прямоток.
Рис. 2. Противоток.
Другие работы по теме:
Расчет пленочного испарителя
Конструктивные параметры теплообменника. Тепловой баланс пленочного испарителя. Нагреваемая среда – эфирный раствор с диэтиловым эфиром. Температура эфирного раствора на входе и на входе. Удельная теплоемкость эфирного раствора рассчитывается по формуле.
Расчет пленочного испарителя
Задаем пленочный испаритель ИП-1 со следующими параметрами: Нагревание проводится водой с Конструктивные параметры теплообменника: поверхность теплообмена
Расчет системы воздухоснабжения
Казанский Государственный Технологический Университет. Кафедра: ТОТ Курсовой проект на тему: "Расчет системы воздухоснабжения" Выполнил:
Расчет системы воздухоснабжения
Расчет нагрузок и выбор оборудования воздушной компрессорной станции, показатели эффективности ее работы. Гидравлический расчет магистрального воздухопровода. Тепловой расчет центробежной турбокомпрессорной установки. Система осушки сжатого воздуха.
Расчёт рекуперативного теплообменного аппарата
Определение внутреннего диаметра корпуса теплообменника. Температура насыщенного сухого водяного пара. График изменения температур теплоносителя вдоль поверхности нагрева. Вычисление площади поверхности теплообмена Fрасч из уравнения теплопередачи.
Расчет процесса горения газообразного топлива
Расчет теоретического объёма расхода воздуха, необходимого для горения природного газа и расчет реального объёма сгорания, а также расчет теоретического и реального объёма продуктов сгорания. Сопоставление расчетов, используя коэффициент избытка воздуха.
Расчет теплообменника
Тепловые расчеты основного оборудования Рассчитаем вертикальный кожухотрубчатый теплообменник используемый для нагрева 250 т/сут. подсолнечного масла от 25
Расчет кожухотрубчатого теплообменника
Дано: Материальный баланс колонны: кг/с Пересчет массовых % в мольные доли: Тепловой баланс теплообменника: По табл. XLVII (П.Р., 543) По рис. XI (П.Р., 562)
Расчет узла абсорбции аммиачно воздушной смеси
Ф е д е р а л ь н о е а г е н т с т в о п о о б р а з о в а н и ю ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ Самарский Государственный Технический Университет
Расчет узла абсорбции аммиачно-воздушной смеси
Ф е д е р а л ь н о е а г е н т с т в о п о о б р а з о в а н и ю ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ Самарский Государственный Технический Университет
Определение поверхности теплообмена
Министерство образования и науки Украины Сумский государственный университет Кафедра технической теплофизики Курсовая работа по дисциплине “Тепломассообмен”
Теплоизоляция оборудования
Содержание Введение 1. Исходные данные 2. Тепловой расчет Определение средней разности температур Определение критерий Рейнольдса Определение критерий Нуссельта
Расчет рекуперативного теплообменника
Министерство образования и науки Украины ХНАГХ Кафедра: «Эксплуатации газовых и тепловых систем» КУРСОВАЯ РАБОТА ТЕМА: «Расчет рекуперативного теплообменника»
Применение теплообменников
СОДЕРЖАНИЕ 1. Использование теплообменников в технологических процессах на предприятиях пищевой промышленности. 2. Описание аппаратурно-технологической схемы.
Проверочный расчет станка С2Р12
Реферат СТАНОК, МУФТА, НОЖЕВОЙ ВАЛ, ВАЛЕЦ, ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА, КИНЕМАТИЧЕСКАЯ СХЕМА, ТЯГОВАЯ СПОСОБНОСТЬ Курсовой проект состоит из пояснительной записки и 2 листов формата A1, 1 листа формата А2, 1 листа формата А3, 1 листа формата А4 (иллюстративного материала).
Расчет тепловой схемы котельной
Определение потребного количества теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение и необходимую теплопроизводительность котельной для технических нужд. Расчет водяных и пароводяных теплообменников, дымовой трубы. Обоснование выбора дымососа.
Расчет, разработка и проектирование теплообменного аппарата
Тепловой, механический, конструктивный и гидравлический расчет теплообменника, который предназначен для проведения теплообменных процессов: нагревания, охлаждения, конденсации испарения. Определение гидравлического сопротивления трубного пространства.
Проект спирального теплообменника
Методика и критерии подбора спирального теплообменника, который необходим при производстве виноградного сока. Расчет теплообменного аппарата: определение необходимой поверхности теплопередачи, выбор типа аппарата и нормализованного варианта конструкции.
Проектирование теплообменного аппарата
Тепловой конструктивный, компоновочный, гидравлический и прочностной расчёты горизонтального кожухотрубного теплообменного аппарата. Тепловые и основные конструктивные характеристики теплообменного аппарата, гидравлические потери по ходу водяного тракта.
Теплообменник
Расчет ориентировочной поверхности теплопередачи. Выбор теплообменного аппарата. Уточненный расчет и коэффициентов теплоотдачи в секции водяного охлаждения, в рассольной секции. Необходимая поверхность теплопередачи и гидравлические сопротивления.
Расчет кожухотрубчатого теплообменника
Индекс для горячего теплоносителя и средняя движущая сила процесса нагревания. Расход теплоты с учетом потерь, объемные расходы этанола и пара. Определение максимального значения площади поверхности. Проверочный расчет теплообменника, запас поверхности.
Расчет кожухотрубного теплообменника для стерилизации молока
Понятие и применение теплообменных аппаратов в производстве пищевых продуктов, их характеристики и классификация. Роль, значение и особенности технологического процесса стерилизации молока. Расчет проекта кожухотрубного теплообменника для нагревания.
Расчет насоса и теплообменного аппарата
Напор и полезная мощность насоса. Коэффициент полезного действия насоса. Гидравлические, объемные и механические потери энергии. Трение в подшипниках, в уплотнениях вала, потери на трение жидкости о нерабочие поверхности рабочих колес, дисковое трение.
Тепловой расчет кожухотрубного и пластинчатого теплообменника
Кожухотрубные теплообменники как аппараты, выполненные из пучков труб, собранных при помощи трубных решеток. Коэффициент теплопередачи пластинчатого водоподогревателя. Его симметричная компоновка. Теплообменный аппарат, подключенного по схеме противотока.
Испытание теплообменников
Изучение процесса теплообмена в змеевике, кожухотрубчатом теплообменниках, экспериментальное определение коэффициента теплопередачи, рассчет коэффициента теплопередачи по предложенным зависимостям и сравнение опытных данных и рассчитанных значений.
Котельная установка
Содержание Принципиальная схема котельной 1 Исходные данные. 2 1. Тепловой расчет котельной 3 Тепловой расчет подогревателя сетевой воды 5 Тепловой расчет охладителя конденсата 6