2. Тепловий розрахунок оребрених поверхонь
2.1 Завдання на розрахунок
Виконати тепловий та техніко-економічний розрахунок газоводяного теплообмінника з такими характеристиками:
-
температура газу на вході
-
температура газу на виході
- тиск
газу на вході
- витрата
газу
-
температура охолоджуючої води на вході
-
температура охолоджуючої води на виході
- тиск
води на вході
- тип газу димові гази середнього складу
2.2 Тепловий баланс та теплофізичні властивості теплоносіїв
Теплова потужність ГВТ визначається з рівняння
,
де
- масова витрата газу;
;
- густина газу в при температурі
;
– теплоємність димових газів середнього
складу при тиску
і
температурі
.
[4]
;
;
тоді
;
таким чином
.
Рівняння теплового балансу:
.
Визначаємо ентальпії води на вході і виході з ГВТ: по вхідному тиску і вхідній температурі приймаємо значення ентальпії води на вході у ГВТ: [5]
;
на виході
при
:
;
Із рівняння теплового балансу:
;
підставляючи значення потужності і ентальпій, отримуємо:
.
Середня температура води у ГВТ
.
Середня температура газу у ГВТ
.
Фізичні
властивості води при
,
:
[5]
густина
;питомий об’єм
;кінематична в’язкість
;теплопровідність
;число Прандтля
.
Фізичні
властивості
димових газів середнього складу
при
і
:
[4]
густина
;питомий об’єм
;кінематична в’язкість
;
питома теплоємність
;теплопровідність
;
коефіцієнт температуропровідності
;
число Прандтля
2.3 Конструктивні характеристики гвт
Розрахунковий змієвик
Рисунок 2.1. - Ескіз проектованого ГВТ.
ГВТ виконується у вигляді шахового пучка труб із зовнішнім гвинтовим оребренням. Труби об'єднуються в подовжні по ходу повітря змійовики, гиби яких
розташовуються поза межами газоходу.
Вибираємо біметалічні труби з наступними характеристиками:
Внутрішня труба:
матеріал сталь марки 20;
внутрішній діаметр
;
-
товщина стінки
;
Зовнішня труба з накатаним гвинтовим оребренням:
- матеріал алюміній марки АД 1;
діаметр труби, що несе оребрення
;
висота ребер
;крок ребер
;
-
середня товщина ребер
;
-
контактний термічний опір 
.
на межі «сталь-алюміній»