| Министерство образования и науки Украины
ХНАГХ
Кафедра: «Эксплуатации газовых и тепловых систем»
КУРСОВАЯ РАБОТА
ТЕМА: «Расчет рекуперативного теплообменника»
Выполнил: студент гр. ТВ2003-4
Шепотько А.Н.
Проверил: Ромашко А.В.
Харьков 2005
ЗАДАНИЕ
Произвести конструкторский расчет рекуперативного теплообменника и выбрать типоразмер стандартной модели биметаллического воздухонагревателя типа КсК при следующих исходных данных:
Греющая среда – горячая вода;
Начальная температура – t'
1
= 100;
Конечная температура – t1
'' = 56;
Нагреваемая среда – воздух;
Начальная температура – t2
' = -12;
Конечная температура – t2
'' = 21;
Расход – L=7000 м3
/час.
РЕШЕНИЕ
Расчетная схема:
1) 
Вода: ρ1
=973 кг/м3
С1
=4,193кДж/кг
Воздух: ρ2
=1,27 кг/м3
С2
= 1,005 кДж/кг
2) Определяем массовый расход нагреваемого воздуха:
3) Определяем теплопроизводительность воздухоподогревателя:
4) Из уравнения теплового баланса определяем расход греющего теплоносителя:
5) Определяем водяные эквиваленты теплоносителей:
6) Определяем среднелогарефмический температурный напор.
7) Определяем определяющие температуры теплоносителя и находим соответствующие им значения теплофизических характеристик.
Для теплоносителя с большим водяным эквивалентом определяющая температура берется как среднее арифметическое. При W2
>W1
При t2
опр.
λ2
=2,48*10-2
Вт/м0
С, ν2
=13,72*10-6
м2
/с, Рr2ж
=0,706.
Для теплоносителя с меньшим водяным эквивалентом W1
<W2
.
При t1
опр.
λ1
=0,664 Вт/м 0
С, ν1
=0,339×10-6
м2
/с, Рr1ж
=2,47
Определяем температуру стенки как среднюю определяющую температур теплоносителей.
Определяем Рr1ст.
=6,38 Рr2ст.
=0,700
8) Выбираем типоразмеры воздухонагревателя. Рекомендуемая массовая скорость движения воздуха в живом сечении воздухонагревателя составляет 6-8 кг/см2
.
Определяем требуемое фронтальное сечение.
Принимаем ближайшую модель КСк3-10 в меньшую сторону.
Fфр
=0,189*2=0,378
Fтоб
=18,41*2=36,82
f=0,00085
9) Определяем коэффициент теплоотдачи внутри теплообменных трубок d=0,018 м.
10) Определяем коэффициент теплоотдачи для наружной поверхности теплообменных трубок (от стены к воздуху).
Определяем коэффициент теплоотдачи третьего ряда шахматного трубного пучка при обтекании воздуха.
 
11)Определить коэффициент теплопередачи теплообменных трубок воздухонагревателя.
d1
=0,018 м;
d2
=0,021 м;
d3
=0,025 м;
λст.
=45Вт/м 0
С;
λ1А
=210 Вт/м 0
С.
Коэффициент оребрения на 1 погонный метр составляет F=1,058м2
/пм.
12) Определить требуемую поверхность теплообмена:
13) Проверочный теплорасчет принятого теплообменника по теплопроизводительности.
Qповер.
≥Q 93,836>81,91
Определяем конечные температуры теплоносителя.
В принципе, наша основная задача определить оптимальные условия работы теплообменника, которые удоволетворяли задание. Поскольку по данным своего расчета я не смог четко подобрать теплообменник, меняю эквивалентную скорость теплоносителя, преобразовав формулы пункта 13
 ;
W
1
=
81,91
*
51,232
*
41,864
*
2,48
/(2*
51,232
*
41,864
*
2,48
(100-
56
)-2000*
81,91
*
2,48
-
81,91
*
51,232
*
41,864
=
1,23
|