Розрахунок температури первинного теплоносія на виході з теплообмінного апарату

Площа поверхні теплообміну F, м²розраховується за допомогою формули:

де -кількістьтеплоти, яку віддає первинний теплоносій вторинному.

Кількість секційтеплообмінного аппарата обчислюється за формулою:

Отже кількість секцій теплообмінного апарата складатиме 43.

Уточнюємо площу поверхні теплообміну:

Похибка:

1.1.10 Розрахунок середнього коефіцієнта тепловіддачі

Середній коефіцієнт тепловіддачі від вторинного теплоносія до внутрішньої поверхні стінки зовнішньої (кожухової) труби , обчислюється за формулою:

де – коефіцієнт теплопровідності вторинного теплоносія, Вт/(м ˚C);

–еквівалентний діаметр кільцевого каналу;

–зовнішній діаметр теплообмінної труби, м;

–внутрішній діаметр зовнішньої(кожухової) труби, м;

Критерій Нуссельта можна визначити за формулою:

Розраховуємо критерій Рейнольдса:

Температура

1.1.10Розрахунок середнього коефіцієнта тепловіддачі

Середній коефіцієнт тепловіддачі від зовнішньої поверхні стінки зовнішньої (кожухової) труби до навколишнього середовища , обчислюється за формулою:

де – середній коефіцієнт тепловіддачі конвекцією зовнішньої поверхні стінки(кожухової) трубивторинного теплоносія, Вт/( ˚C);

– середній коефіцієнт тепловіддачі випромінюванням зовнішньої поверхні стінки зовнішньої(кожухової) труби;

Середній коефіцієнт тепловіддачі конвекцією зовнішньої поверхні стінки зовнішньої (кожухової) труби, Вт/( ˚C), розраховується за формулою:

–коефіцієнт теплопровідності повітря, визначається при температурі повітря ;

–зовнішній діаметр зовнішньої(кожухової) труби, м;

де індекси п показують, що фізичні якості повітря визначаються при середній температурі повітря

―критерій Грансгофа;

― прискорення вільного падіння;

―середня температура зовнішньої поверхні стінки зовнішньої (кожухової) труби, ˚C, приймаємо

˚C;

―коефіцієнт об’ємного розширення повітря, К ^-1

=0,003 [К ^-1]

При температурі

Критерій Нуссельта:

Середній коефіцієнт тепловіддачі конвекцією зовнішньої поверхні стінки зовнішньої (кожухової) труби

Середній коефіцієнт тепловіддачі випромінюванням зовнішньої поверхні стінки зовнішньої (кожухової) труби;

Середній коефіцієнт тепловіддачі від зовнішньої поверхні стінки зовнішньої (кожухової) труби до навколишнього середовища

.

1.1.11Розрахунок коефіцієнта теплопередачі стінки зовнішньої (кожухової) труби k₂

Коефіцієнт теплопередачі стінки зовнішньої (кожухової) труби, , розраховується:

– коефіцієнт теплопровідності матеріалу(сталі) стінки теплообмінної труби, Вт/(м ˚C);

–товщина стінки зовнішньої (кожухової) труби;

Температура

1.1.12Уточнення температур

Середня температура внутрішньої поверхні стінки зовнішньої (кожухової) труби та середня температуразовнішньої поверхні стінки зовнішньої (кожухової) труби :

(похибка менша 5%)

1.1.13. Обчислення середнього коефіцієнта тепловіддачі

Середній коефіцієнт тепловіддачі від первинного теплоносія до внутрішньої поверхні стінки теплообмінної труби(там де відсутня зовнішня(кожухова) труба), розраховується за формулою:

Критерій Нуссельта можна визначити за формулою:

Температура:

.0

1.1.14 Розрахуноксереднього коефіцієнта тепловіддачі

Середній коефіцієнт тепловіддачі від зовнішньої поверхні стінки теплообмінної труби до навколишнього середовища (там, де відсутня зовнішня(кожухова) труба), розраховується за формулою:

де – середній коефіцієнт тепловіддачі конвекцією зовнішньої поверхні стінки теплообмінної труби (там, де відсутня зовнішня(кожухова) труба), Вт/( ˚C);

–середній коефіцієнт тепловіддачі випромінюванням зовнішньої поверхні стінки теплообмінної труби (там, де відсутня зовнішня(кожухова) труба), Вт/( ˚C);

–коефіцієнт теплопровідності повітря, визначається при температурі повітря ;

–зовнішній діаметр теплообмінної труби, м;

Критерій Нуссельта можна визначити за формулою:

де індекси п показують, що фізичні якості повітря визначаються при середній температурі повітря

―критерій Грасгофа;

― прискорення вільного падіння;

―середня температура зовнішньоїповерхністінкитеплообмінної труби (там, де відсутня зовнішня(кожухова) труба), ˚C,приймаємо

˚C;

―коефіцієнтоб’ємногорозширенняповітря, К ^-1

[К ^-1]

При температурі

Критерій Нуссельта:

Середній коефіцієнт тепловіддачі конвекцією зовнішньої поверхні стінки теплообмінної труби (там, де відсутня зовнішня(кожухова) труба), Вт/( ˚C)

Середній коефіцієнт тепловіддачі випромінюванням зовнішньої поверхні стінки теплообмінної труби (там, де відсутня зовнішня(кожухова) труба), Вт/( ˚C)

Середній коефіцієнт тепловіддачі від зовнішньої поверхні стінки теплообмінної трубидо зовнішнього середовища (там, де відсутня зовнішня(кожухова) труба), Вт/( ˚C)

,

1.1.15 Розрахунок коефіцієнта теплопередачі стінки зовнішньої (кожухової) труби

Коефіцієнт теплопередачі стінки теплообмінної труби(там, де відсутня зовнішня(кожухова) труба), Вт/( ˚C), розраховується:

– коефіцієнт теплопровідності матеріалу(сталі) стінки теплообмінної труби(там, де відсутня зовнішня(кожухова) труба), Вт/(м ˚C);

–товщина стінки теплообмінної труби труби;

1.1.16Уточнення температур

Середня температура внутрішньої поверхні стінки теплообмінної труби (там, де відсутня зовнішня(кожухова) труба), та середня температура зовнішньої поверхні стінки цієї труби обчислюється за формулою

Похибка:

1.1.17

Середній коефіцієнт теплопередачі від вторинного теплоносія до внутрішньої поверхні стінки труби(там де відсутня теплообмінна труба), Вт/( ˚C), розраховується:

Критерій Нуссельта можнавизначити за формулою:

Розраховуємо критерій Рейнольдса:

Швидкість вторинного теплоносія, там де відсутня теплообмінна труба:

Температура

1.1.18 обчислення середнього коефіцієнта тепловіддачі

Середній коефіцієнт теплопередачі від зовнішньої поверхні стінки труби, по якій рухається вторинний теплоносій, до навколишнього середовища (там, де відсутня теплообмінна труба), Вт/( ˚C), розраховується:

де – середній коефіцієнт тепловіддачі конвекцією зовнішньої поверхні стінки труби, по якій рухається теплоносій(там, де відсутня теплообмінна труба), Вт/( ˚C);

–середній коефіцієнт тепловіддачі випромінюванням зовнішньої поверхні стінки труби, по якій рухається вторинний теплоносій (там, де відсутня теплообміннатруба), Вт/( ˚C);

Середній коефіцієнт тепловіддачі конвекцією зовнішньої поверхні стінки теплообмінної труби, по якій рухається вторинний теплоносій (там, де відсутня теплообміннатруба), Вт/( ˚C); розраховується за формулою:

–коефіцієнттеплопровідності повітря визначається при температурі повітря

–зовнішній діаметр труби, по якій рухається вторинний теплоносій, м;

Критерій Нуссельта для вертикальної труби можна визначити за формулою:

де індекси n показують, що фізичні якості повітря визначаються при середній температурі повітря

―критерій Грасгофа;

― прискорення вільного падіння;

― середня температура зовнішньої поверхні стінки труби, по якій рухається вторинний теплоносій (там, де відсутня теплообміннатруба(там, де відсутня зовнішня(кожухова) труба), ˚C,

Приймаємо

˚C;

―коефіцієнтоб’ємногорозширенняповітря, К ^-1

h – висотавертикальної труби.

[К ^-1]

При температурі

Критерій Нуссельта:

Середній коефіцієнт тепловіддачі конвекцією зовнішньої поверхні стінки теплообмінної труби, по якій рухається вторинний теплоносій (там, де відсутня теплообміннатруба), Вт/( ˚C); розраховується за формулою:

Середній коефіцієнт тепловіддачі випромінюванням зовнішньої поверхні стінки труби, по якій рухається вторинний теплоносій (там, де відсутня теплообмінна труба), Вт/( ˚C);

Середній коефіцієнт тепловіддачі від зовнішньої поверхні стінки теплообмінної труби до зовнішнього середовища (там, де відсутня теплообміннатруба), Вт/( ˚C):

,