Розрахунок газоповітряного рекуператора

Міністерство освіти та науки України

Кафедра „ТГ”

Пояснююча записка до курсової роботи

„Розрахунок газоповітряного рекуператора”

Підготував:

ст.гр.М-227 Сталь О.П.

Перевірив:Зинкевич І. Г.

2009

Зміст

Реферат

Вихідні данні

1. Тепловий розрахунок

2. Конструктивний розрахунок

3. Аеродинамічний розрахунок

Перелік використанної літератури

Реферат

Об'єкт дослідження курсової роботи – газоповітряний рекуператор.

Мета роботи – проведення теплового, конструктивного та аеродинамічного розрахунків. Кінцева мета - вибір стандартного теплообмінного апарату.

Метою проведення теплового розрахунку є визначення поверхні теплообміну F . Тепловий розрахунок теплообмінника ґрунтується на сумісному вирішенні рівнянь теплового балансу і теплопередачі.

Метою проведення конструктивного розрахунку є визначення дійсних площ поперечного перерізу, дійсної швидкості теплоносіїв, загальної довжини труб, габаритів рекуператора тощо.

Аеродинамічний розрахунок газоповітряного рекуперативного теплообмінника виконується з метою визначення сумарних втрат тиску в каналах руху гарячого і холодного теплоносіїв.

РЕКУПЕРАТОР, ХОЛОДНИЙ ТЕПЛОНОСІЙ, ГАРЯЧИЙ ТЕПЛОНОСІЙ, ТУРБУЛЕНТНИЙ РЕЖИМ, КРИТЕРІЇ ПОДІБНОСТІ.

Вихідні дані

1. Об’ємна витрата гарячого теплоносія, м³ /с ......……….....………..2,3

2. Об’ємна витрата холодного теплоносія, м³ /с …………..………2,0

3. Початкова температура гарячого теплоносія, ^о С ………......... 1050

4. Початкова температура холодного теплоносія, ^о С …….…….15

5. Кінцева температура холодного теплоносія, ^о С ………………400

6. Середня швидкість гарячого теплоносія, м/с …………...……..2,5

7. Середня швидкість холодного теплоносія, м/с ……….…….…….6

8. Об'ємний вміст випромінюючих газів у гарячому теплоносії, %

r_CO2 ……………………………………………………………………13,0

r_H2O ………………………………………………………...……….......18,0

9. Тиск гарячого теплоносія, Па……………………………...1,06·10⁵

10. Внутрішній діаметр труб, м ……………………………………0,02

11. Зовнішній діаметр труб, м …………………………..…….…0,024

12. Коефіцієнт теплопровідності матеріалу труб, Вт/(м·К).….…..55

13. Теплові втрати крізь стінки рекуператора, ....…………..……..0,04

14. Крок труб у поперечному напряму по ходу руху теплоносія, м..0,05

15. Крок труб у повздовжньому напряму, м …....………...……..0,06

16. Тип пучка труб… ..………………….……………………..шаховий

17. Схема руху теплоносія………………2-х ходова перехресна протитечія

18. Місце руху гарячого теплоносія ………………................всередині

19. Міра чорноти поверхні труб ………………………………. ….0,82

1. Тепловий розрахунок

1 .1 Визначення кінцевої температури гарячого теплоносія

1.1.1 Тепловий потік, сприйнятий холодним теплоносієм, може бути визначений:

.

Оскільки ^o C, ^o C, то значення об'ємної вибраної теплоємності холодного носія, середньої в інтервалі температур від до визначаємо за формулою (2.2)

.

Для ^о С, знаходимо С з дод. 5, інтерполюючи за формулою

.

С= 1,2976.

С = 1,329 .

C`pm= (1,2976*15-1,329*400)/(15-400)=1,3302.

Q2=2*1,3302*(400-15)=1024,3 кВт.

1.1.2 Для визначення об'ємної ізобарної теплоємності гарячого теплоносія необхідно скористатися такою умовою:

витрата гарячого теплоносія V₁ =2,3м³ /с,

витрата холодного теплоносія V₂ =3=2,0м³ /с,

складаючи співвідношення, одержимо:

2,0 м³ /с = 100%

2,3 м³ /с = х %,

деx=(2,3*100)/2,0=115%,

тобто об'ємна витрата гарячого теплоносія на 15% більше, ніж холодного. Якщо температура холодного теплоносія на вході і виході з рекуператора відповідно рівна t=15^o C, t= 400 ^o C, то можна підрахувати на скільки нагрівся холодний теплоносій Dt₂ = t-t=400–15=385^o C.

За початковими даними температурагарячого теплоносія на вході 1050°С. Dt₁ =385-385·0,15=327,25 ^o C, знайдемо температуру гарячого теплоносія на виході з рекуператора t = 1050-327,15 = 722,75°С.

Теплоємність суміші визначається по формулі (2.4).

Суміш димових газів – це з'єднання азоту, вуглекислого газу, водяної пари.

Із співвідношення:

.

Оскільки з початкових даних:

=13%=0,13;=18% =0,18, то =1-(0,13+0,18)=0,69.

З дод. 5 визначаємо , , при t``1=723°С і t`1=1050 °С :

а) для СО₂ , кДж/(м³ К)

t`1=1050 °С C`pco2=2,219,

t``1=723,C`pco2=2,08898

C`pco2=(1050*2,219-723*2,08898)/(1050-723)=2,506

б) для Н₂ О, кДж/(м³ К)

t`1=1050 °С C`H2o=1,7365

t``1=723,C`H2o=1,64721

C`ph2o=(1050*1,7365-723*1,64721)/(1050-723)=1,934

в) для N₂ , кДж/(м³ К)

t`1=1050 °С C`N2=1,403

t``1=723,C`N2=1,36199

C`pN2=(1050*1,403-723*1,36199)/(1050-723)=1,49387

Теплоємність суміші

C`p1= C`pco2*rCO2+ C`ph2o*rH2O+

C`pN2*rN2=2,506*

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать