Курсовой проект - Расчёт водо-водяного теплообменника типа труба в трубе - файл n1.rtf

приобрести
Курсовой проект - Расчёт водо-водяного теплообменника типа труба в трубе
скачать (206 kb.)
Доступные файлы (4):
n1.rtf1144kb.26.09.2005 15:10скачать
n2.doc362kb.17.11.2005 22:47скачать
n3.dwg
n4.doc21kb.19.10.2005 12:04скачать

n1.rtf

Калининградский государственный технический университет

Кафедра судовых энергетических установок и теплоэнергетики
РАСЧЕТ ВОДО-ВОДЯНОГО ТЕПЛООБМЕННИКА ТИПА "ТРУБА В ТРУБЕ"

Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине

"Теоретические основы теплотехники"

для студентов специальности 100500 "Тепловые электрические станции".


Калининград

1998 г.

З а д а н и е
Произвести тепловой расчет водо-водяного теплообменника типа "труба в трубе". Определить площадь поверхности нагрева F и число секций n, если длина одной секции l.

Греющая вода движется по внутренней стальной трубе диаметром и имеет температуру на входе . Расход греющей воды G1.

Нагреваемая вода движется противотоком по кольцевому каналу между трубами и нагревается от до . Внутренний диаметр внешней трубы D. Расход нагреваемой воды G2.

Потерями теплоты через внешнюю поверхность теплообменника пренебречь.

Коэффициент теплопроводности стальных труб Вт/(м*0С) .

Теплоемкость воды принять постоянной Дж/(кг К).

Физические характеристики воды в интервале температур от 0 0С до 100 0С можно определить по следующим уравнениям в зависимости от температуры:

Толщина стенки внутренней трубы .

Эквивалентный диаметр для кольцевого канала определяется как .

Диаметры присоединительных патрубков для входа и выхода греющей и нагреваемой воды , , , соответственно:

, м

, м

где: Сдоп = 1 ё 2,5 м/с – допустимая скорость воды в присоединительных патрубках. Полученные диаметры патрубков необходимо округлить до унифицированных, которые выбираются из следующего ряда условных проходов трубопроводов: 6, 10, 15, 20, 25, 32, 40, 50, 70, 80, 100, 125, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 500 мм.

Используя результаты расчета, на миллиметровой бумаге построить графические зависимости изменения температур холодного и горячего теплоносителей по поверхности теплообмена (формат А4), а также в масштабе вычертить конструктивный чертеж водо – водяного теплообменника типа "труба в трубе" (формат А3).

Таблица № 1

Параметры, их обозначение и еденицы измерения

Номера вариантов123Длина трубной секции l, м1.51.61.71.81.9Диаметр внутренней трубы , мм

25/22

25/22

25/22

25/22

25/22

25/22

25/22Толщина стенки внутренней трубы , м0.00150.00150.00150.00150.00150.00150.00150.0015Внутренний диаметр внешней трубы D, мм383638363836383638Расход греющей воды G1, кг/ч2000210022002300240020002100220023002400Температура греющей воды на входе , 0С85909585909585909585Расход нагреваемой воды G2, кг/ч3000300030003100310031003100320032003200Температура нагреваемой воды на входе , 0С12151715171217151212Температура нагреваемой воды на выходе , 0С40455040404550404550Продолжение табл. № 1

Параметры, их обозначение и еденицы измеренияНомера вариантов11121314151617181920Длина трубной секции l, м1.92.01.51.61.71.81.92.02.01.9Диаметр внутренней трубы , мм38/3438/3438/3438/3438/3438/3438/3438/3438/3438/34Толщина стенки внутренней трубы , м0.0020.0020.0020.0020.0020.0020.0020.0020.0020.002Внутренний диаметр внешней трубы D, мм48464846484648464846Расход греющей воды G1, кг/ч2000210022002300240020002100220023002400Температура греющей воды на входе , 0С90958590958590958590Расход нагреваемой воды G2, кг/ч3200320032003100310031003100300030003000Температура нагреваемой воды на входе , 0С15171517121212121515Температура нагреваемой воды на выходе , 0С50454550404045504550Продолжение табл. № 1

Параметры, их обозначение и еденицы измеренияНомера вариантов21222324252627282930Длинна трубной секции l, м1.81.71.61.51.51.61.71.81.92.0Диаметр внутренней трубы , мм48/4348/4348/4348/4348/4348/4348/4348/4348/4348/43Толщина стенки внутренней трубы , м0.00250.00250.00250.00250.00250.00250.00250.00250.00250.0025Внутренний диаметр внешней трубы D, мм57595759575957595759Расход греющей воды G1, кг/ч2000210022002300240020002100220023002400Температура греющей воды на входе , 0С95859095859095859095Расход нагреваемой воды G2, кг/ч3000300030003100310031003100320032003200Температура нагреваемой воды на входе , 0С15171717121217151515Температура нагреваемой воды на выходе , 0С40504045455050504050

Приложение

П р и м е р р а с ч е т а т е п л о о б м е н н и к а.


  1. Количество передаваемой теплоты

Вт.

  1. Температура греющей воды на выходе

0С.

  1. Средняя температура греющей воды

0С.

  1. Плотность греющей воды

кг/м3.

  1. Коэффициент кинематической вязкости греющей воды

м2/с.

  1. Коэффициент теплопроводности греющей воды

Вт/(м К).

  1. Число Прандтля по температуре греющей воды



  1. Средняя температура нагреваемой воды

0С.

  1. Плотность нагреваемой воды

кг/м3.

  1. Коэффициент кинематической вязкости нагреваемой воды

м2/с.

  1. Коэффициент теплопроводности нагреваемой воды

Вт/(м К).

  1. Число Прандтля по температуре нагреваемой воды



  1. Скорость движения греющей воды

м/с.

14. Скорость движения нагреваемой воды

м/с.

15. Число Рейнольдса для потока греющей воды



Режим течения турбулентный. Расчет ведем по формуле /2/:

16. Число Нуссельта



17. Так как температура стенки неизвестна, то в первом приближении задаемся ее значением

0С.

18. Число Прандтля по температуре стенки



Число Нуссельта со стороны греющей воды (см. п. 16)



19. Коэффициент теплоотдачи от греющей воды к стенке трубы

Вт/(м2 К).

20. Число Рейнольдса для потока нагреваемой воды



где м,

т.е. режим течения турбулентный, Re>2300.

21. Принимаем в первом приближении температуру стенки со стороны нагреваемой воды

0С

22. Число Прандтля по температуре стенки



23. Число Нуссельта со стороны нагреваемой воды /2/



24. Коэффициент теплоотдачи от стенки к нагреваемой воде

Вт/(м2 К).

25. Коэффициент теплопередачи

Вт/(м2 К).

26. Наибольший температурный напор

0С.

27. Наименьший температурный напор

0С.

28. Отношение

< 1.5

поэтому расчет можно вести по среднеарифметическому напору (в противном случае – по среднелогарифмическому).

29. Средний температурный напор

0С.

30. Плотность теплового потока

Вт/м2.

31. Площадь поверхности нагрева

м2.

32. Число секций



33. Температура стенки трубы со стороны греющей воды

0C.

34. При этой температуре

35. Уточненное значение поправки



Было принято:

< 0,05, поэтому второе приближение ненужно, в данном случае совпадение точное.

В случае невыполнения условия п. 35 необходимо сделать второе приближение расчета, начиная с п. 17, приняв в качестве температуры стенки tc1 ее уточненное значение, полученное в п. 33. Обычно второго приближения бывает достаточно.

36. Температура стенки со стороны нагреваемой воды

0C.

При этой температуре

37. Уточненное значение поправки



Было принято:

< 0,05, поэтому второе приближение ненужно, в данном случае совпадение точное.

Принимаем F = 1.37 м2, n = 9.

В случае невыполнения условия п. 37 необходимо сделать второе приближение расчета, начиная с п. 21, приняв в качестве температуры стенки tc2 ее уточненное значение, полученное в п. 36. Обычно второго приближения бывает достаточно.

Л и т е р а т у р а.


  1. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел А.С. Теплопередача. М.: Энергия, 1969. 1975. С.486.

  2. Краснощеков Е.А., Сукомел А.С. Задачник по теплопередаче. М.: Энергия, 1980, С.264.

  3. Теплоэнергетика и теплотехника. Общие вопросы. Справочник. М.: Энергия, 1980. С.529.



360.001523.01.51.61.71.845678910

0.00155/22

25/22

25/22

Калининградский государственный технический университет
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации