Пластинчатые теплообменники
Теоретическое изучение принципов устройства и методики расчета пластинчатых теплообменных аппаратов. Конструктивные особенности, структура и схемы теплообменников. Теплопередающая пластина, как основной конструктивный элемент пластинчатого аппарата.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | методичка |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 17.12.2010 |
| Размер файла | 1,6 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
при двух вариантах компоновки
1. Определим площадь поперечного сечения пакета со стороны масла:
м2
Найдем число каналов в одном пакете для масла:
, принимаем m = 31.
2. При полученном числе каналов число пластин в одном пакете для масла:
3. Поверхность теплообмена одного пакета определяется как:
4. Число пакетов со стороны масла в аппарате:
.
Число пакетов не может быть дробным, поэтому рассмотрим два варианта: Х2 = 1 и Х2 = 2.
Исследуем первый вариант, при котором, исходя из общего числа пластин в аппарате, равном:
м2
можем выбрать компоновку
5. При этом фактическая площадь поперечного сечения пакета со стороны масла:
м2
6. Фактическая скорость движения масла в каналах:
м/с
7. Определяем при этих условиях следующие параметры:
;
;
Вт/(м2·°С);
Вт/(м2·°С);
м2
Из расчета видно, что общая рабочая поверхность аппарата увеличилась вследствие уменьшения скорости масла.
8. Общее гидравлическое сопротивление конденсатора по стороне масла:
,
где согласно формуле (13)
кПа (1390 кгс/м2)
Сопоставление расчетного гидравлического сопротивления ДР2 = 13,9 кПа (1390 кгс/м2) и располагаемого напора по условию ДР2 = 100 кПа (10000 кгс/м2) показывает, что располагаемый напор не использован в ущерб процессу теплоотдачи.
9. Анализируем второй вариант, при котором Х2 = 2. Схему компоновки принимаем:
10. Вычисляем основные параметры процесса и аппарата при втором варианте компоновки:
площадь поперечного сечения пакета со стороны потока масла равна:
м2
скорость потока масла:
м/с
критерий Рейнольдса:
критерий Нуссельта:
коэффициент теплоотдачи от стенки к потоку масла:
Вт/(м2·°С)
коэффициент теплопередачи:
Вт/(м2·°С)
Потребная рабочая поверхность аппарата:
м2
Коэффициент сопротивления единицы относительной длины канала:
Гидравлическое сопротивление тракта движения масла через аппарат:
кПа (9820 кгс/м2)
При данном варианте располагаемый напор используется достаточно полно.
Таким образом, расчет показал, что заданному условию наиболее полного использования располагаемого напора соответствует стандартный конденсатор Fa = 50 м2 со схемой компоновки .
При этом требуется поверхность на 26% меньшая, чем при недоиспользовании напора при однопакетной схеме компоновки.
Таблица 2 - Термические сопротивления загрязнений
|
Среда |
Rз, м2·К/Вт |
|
|
Рабочая среда |
||
|
Вода техническая |
0,00023 |
|
|
Вода дистиллированная |
0,00004 |
|
|
Алюминатный раствор |
0,00015 |
|
|
Органические жидкости |
0,00011 |
|
|
Хладоносители |
0,00010 |
|
|
Щелочные растворы (МЭА) |
0,00040 |
|
|
Жидкие хладагенты |
0,00007 |
|
|
Углеводороды хлорированные |
0,00010 |
|
|
Сжатый воздух |
0,00040 |
|
|
Соляная, фосфорная или серная кислота |
0,00005 |
|
|
Нефть ниже 260° С |
0,00020 |
|
|
Нефтепродукты чистые |
0,00020 |
|
|
Природный газ |
0,00040 |
|
|
Сероуглерод |
0,00020 |
|
|
Среда |
Rз, м2·К/Вт |
|
|
Низкокипящие углеводороды |
0,00020 |
|
|
Аммиак |
0,00020 |
|
|
Ацетон |
0,00010 |
|
|
Тощие абсорбенты |
0,00040 |
|
|
Органические теплоносители |
0,00020 |
|
|
Масло машинное и трансформаторное |
0,00015 |
|
|
Масло растительное |
0,00031 |
|
|
Масло топливное |
0,00051 |
|
|
Бензин, керосин |
0,00010 |
|
|
Мазут |
0,00050 |
|
|
Газы пиролиза с примесью смол |
0,00200 |
|
|
Дымовые газы |
0,00060 |
|
|
Раствор каустической соды |
0,00020 |
|
|
Растворы солей с примесью смол или масел |
0,00050 |
|
|
Растворы солей |
0,00020 |
|
|
Загрязнения толщиной слоя 0,5 мм |
||
|
Гипс |
0,00083 |
|
|
Железный купорос |
0,00100 |
|
|
Известь |
0,000415 |
|
|
Кокс |
0,000715 |
|
|
Лед |
0,000250 |
|
|
Смазочное масло |
0,004200 |
|
|
Накипь |
0,000330 |
|
|
Ржавчина |
0,000500 |
|
|
Сажа |
0,010000 |
|
|
Хлористый кальций |
0,000800 |
|
|
Хлористый натрий |
0,000165 |
6. ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ ПО КУРСУ «ТЕПЛОМАССООБМЕННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ПРЕДПРИЯТИЙ»
|
№ задания |
Среда 1 |
Среда 2 |
Процесс |
|||||||||
|
продукт |
G, кг/с |
tнач, єC |
tкон, єC |
ДР, кПа |
продукт |
G, кг/с |
tнач, єC |
tкон, єC |
ДР, кПа |
|||
|
1 |
Серная кислота |
50 |
80 |
35 |
130 |
вода |
15 |
35 |
120 |
Охлаждение |
||
|
2 |
70 |
85 |
40 |
120 |
20 |
40 |
120 |
|||||
|
3 |
100 |
90 |
30 |
135 |
17 |
30 |
135 |
|||||
|
4 |
120 |
75 |
25 |
130 |
12 |
25 |
130 |
|||||
|
5 |
80 |
80 |
35 |
125 |
15 |
35 |
120 |
|||||
|
6 |
75 |
90 |
40 |
120 |
18 |
40 |
135 |
|||||
|
7 |
90 |
85 |
35 |
135 |
12 |
35 |
130 |
|||||
|
8 |
130 |
75 |
30 |
130 |
15 |
30 |
135 |
|||||
|
9 |
Водяной пар конденсирующийся |
1.5 |
150 |
140 |
Масло машинное |
20 |
85 |
120 |
Подогрев |
|||
|
10 |
1,75 |
140 |
130 |
25 |
90 |
125 |
||||||
|
11 |
1,25 |
145 |
135 |
18 |
80 |
130 |
||||||
|
12 |
2,0 |
130 |
120 |
22 |
87 |
100 |
||||||
|
13 |
1.5 |
150 |
140 |
20 |
85 |
120 |
||||||
|
14 |
1,75 |
140 |
130 |
25 |
90 |
125 |
||||||
|
15 |
1,25 |
145 |
135 |
18 |
80 |
130 |
||||||
|
16 |
2,0 |
130 |
120 |
22 |
87 |
100 |
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Антуфьев, В.М. Эффективность различных форм конвективных поверхностей нагрева / В.М. Антуфьев - М. : Энергия, 1996. - 183 с.
Кейс, В.М. Компактные теплообменники / В.М. Кейс, А.Л. Лондон - М.: Госэнергоиздат, 1962. - 223 с.
Барановский, Н.В. Пластинчатые и спиральные теплообменники / Н.В. Барановский, Л.М. Коваленко, А.Р. Ястребенецкий - М. : Машиностроение, 1973. - 288 с.
Подобные документы
Назначение, устройство и классификация теплообменных аппаратов, их функциональные, конструктивные признаки; схемы движения теплоносителей; средний температурный напор. Тепловой и гидромеханический расчёт и выбор оптимального пластинчатого теплообменника.
курсовая работа [213,5 K], добавлен 10.04.2012Общая схема пастеризационно–охладительной установки и особенности конструирования пластинчатых теплообменников. Влияние загрязнений и конструктивных особенностей пластинчатых теплообменников на коэффициент теплопередачи. Установка осветительного фильтра.
курсовая работа [586,1 K], добавлен 30.06.2014Классификация теплообменных аппаратов (ТОА), требования к ним. Выбор схемы движения теплоносителей при расчете устройства, определение их теплофизических свойств. Коэффициент теплоотдачи в ТОА, уточнение температуры стенки и конструктивный расчет.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 17.11.2013Применение теплообменных аппаратов, принцип их действия. Теплообменные аппараты с неподвижными трубными решетками, линзовым компенсатором на кожухе, плавающей головкой и U-образными трубами. Конструктивный и проверочный тепловой расчет аппарата.
контрольная работа [1,2 M], добавлен 22.08.2015Назначение, перечень узлов и принцип работы оборудования бойлерной установки. Анализ и оценка эффективности работы бойлерной установки турбины. Проект реконструкции бойлерной установки Конструкция и преимущества пластинчатых теплообменных аппаратов.
дипломная работа [3,1 M], добавлен 07.03.2009Расчет кожухотрубных и пластинчатых теплообменников. Графо-аналитический метод определения коэффициента теплопередачи и поверхности нагрева. Гидравлический расчет кожухотрубных теплообменников, трубопроводов воды, выбор насосов и конденсатоотводчика.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 30.11.2015Классификация теплообменных аппаратов. Конструктивный тепловой расчет. Предварительный выбор теплообменного аппарата по каталогу, действительные температуры теплоносителей. Шестиходовой кожухотрубчатый теплообменник с неподвижными трубными решетками.
курсовая работа [873,5 K], добавлен 11.03.2013Теплообменный аппарат - устройство для передачи теплоты от горячей среды к холодной. Виды и конструкции теплообменных аппаратов, применяемых в котельных. Устройство кожухотрубчатых элементных (секционных) и пластинчатых теплообменников; экономайзеры.
реферат [1,6 M], добавлен 20.11.2012Классификация теплообменных аппаратов по принципу действия (поверхностные и смесительные). Особенности подбора устройства. Схема кожухотрубного теплообменника. Основные удельные показатели, которые характеризуют эффективность теплообменных аппаратов.
презентация [206,5 K], добавлен 28.09.2013Общая характеристика теплообменных аппаратов и их применение в нефтедобывающей, газовой, нефтеперерабатывающей и химической промышленности. Конструктивный, проверочный и гидравлический расчет теплообменного аппарата, построение температурной диаграммы.
курсовая работа [663,7 K], добавлен 10.10.2011
