Приложение 3.
Исходные данные для расчетов.
Таблица 1.
|
Номера вариантов |
101- 132 |
201- 232 |
301- 332 |
401- 432 . |
501- 532 |
601- 632 |
701- 732 |
801- 832 | |
|
Расход горячего теплоносителя Mi, кг/с |
1,5 |
2,1 |
4,2 |
6 |
12 |
21 |
30 |
51 | |
|
Внутренний диаметр кожуха D, м |
0,06 |
0,08 |
0,10 |
0,12 |
0,15 |
0,2 |
0,25 |
0,3 | |
|
Число труб и, шт. |
4 |
7 |
12 |
19 |
37 |
64 |
109 |
151 | |
|
Номера вариантов |
133-148 |
233-248 |
333-348 |
433-448 |
533-548 |
633-648 |
733-748 |
833-848 | |
|
Расход горячего теплоносителя Mi, кг/с |
0,5 |
0,7 |
1,4 |
2 |
4 |
7 |
10 |
17 | |
|
Внутренний диаметр кожуха D, м |
0,05 |
0,07 |
0,08 |
0,10 |
0,15 |
0,2 |
0,25 |
0,3 | |
|
Число труб и, шт. |
4 |
7 |
12 |
19 |
37 |
64 |
109 |
151 | |
Приложение 4 Свойства теплоносителей.
|
|
t, °с |
ρ, кг/м3 |
СР Дж/(кг-К) |
λ Вт/(м·К) |
μ, Па· с |
β, К-1 |
|
ВОДА |
20 |
998,2 |
4183 |
0,5990 |
0,001004 |
0,000182 |
|
40 |
992,2 |
4174 |
0,6350 |
0,0006533 |
0,000387 | |
|
60 |
983,2 |
4176 |
0,6590 |
0,0004694 |
0,000511 | |
|
80 |
971,8 |
4195 |
0,6740 |
0,0003551 |
0,000632 | |
|
100 |
958,4 |
4220 |
0,6830 |
0,0002825 |
0,000752 | |
|
ЭТАНОЛ |
78 |
757 |
3000 |
0,1536 |
0,0004287 |
0,00141 |
|
100 |
733,7 |
3300 |
0,1507 |
0,0003143 |
0,0016 | |
|
120 |
709. |
3610 |
0,1465 |
0,000240 |
0,0019 | |
|
140 |
680,3 |
3960 |
0,1419 |
0,0001855 |
0,00241 | |
|
160 |
648,5 |
4650 |
0,1372 |
0,0001446 |
0,00313 | |
|
БЕНЗОЛ |
80 |
823 |
1880 |
0,1310 |
0,000321 |
0,00115 |
|
102 |
798 |
1980 |
0,1260 |
0,000258 |
0,00137 | |
|
127 |
767 |
2080 |
0,1190 |
0,000205 |
0,00167 | |
|
152 |
735 |
2200 |
0,1120 |
0,000166 |
0,00202, | |
|
177 |
699 |
2320 |
0,1,060 |
0,000138 |
0,00249 | |
|
АЦЕТОН |
67 |
736 |
2320 |
0,1370 |
0,000213 |
0,00181 |
|
87 |
710 |
2420 |
0,1290 |
0,000188 |
0,00192 | |
|
107 |
683 |
2530 |
0,1210 |
0,000165 |
0,00218 | |
|
127 |
655 |
2650 |
0,1120 |
0,000141 |
0,0025 | |
|
147 |
625 |
2830 |
0,1040 |
0,000119 |
0,00304 | |
|
МЕТА- НОЛ |
65 |
751 |
2880 |
0,1914 |
0,000326 |
0,000182 |
|
80 |
735,5 |
3030 |
0,1870 |
0,000271 |
0,000387 | |
|
100 |
714 |
3260 |
0,1813 |
0,0002-14 |
0,000511 | |
|
120 |
690 |
3520 |
0,П85 |
0,00017 |
0,000632 | |
|
140 |
664 |
3800 |
0,1700 |
0,000136 |
0,000752 | |
|
МАСЛО МС-20 |
60 |
869,6 |
2165 |
0,1290 |
0,07985 |
0,000651 |
|
80 |
858,3 |
2227 |
0,1270 |
0,03365 |
0,00066 | |
|
100 |
847 |
2290 |
0,1260 |
0,01717 |
0,000669 | |
|
120 |
835,7 |
2353 |
0,1230 |
0,01010 |
0,000677 | |
|
140 |
824,4 |
2420 |
0,1210 |
0,00618 |
0,000687 | |
|
МАСЛО ТРАНС- ФОРМА- ТОРНОЕ |
60 |
856 |
1905 |
0,1072 |
0,004948 |
0,00071 |
|
80 |
843,9 |
2026 |
0,1056 |
0,003089 |
0,00072 | |
|
100 |
831,8 |
2144 |
0,1038 |
0,002129 |
0,00073 | |
|
120 |
825,7 |
2202 |
0,1030 |
0,001810 |
0,000735 | |
|
140 |
819,6 |
"2261 |
0,1022 |
0,001574 |
0,00074 |
Выполнение курсовой работы:
Исходные данные:
Дано:
|
Расход горячего теплоносителя: |
|
|
Внутренний диаметр кожуха: |
|
|
Число труб: |
|
|
Этанол | |
|
| |
|
| |
|
| |
|
| |
|
Прямоток | |
,
,
,
,
,
,
,Решение
I. Определение среднего температурного напора:
а)
C,
б)
,
,
II. Определение средних температур теплоносителей:
а)
C,
б)
C,
в)
C,
г)
C,
д)
C,
III. Определение теплофизических свойств теплоносителя:
Этанол
C,
а)
Плотность (
):
,
б)
Удельная теплоёмкость (
):
,
в)
Теплопроводность (
):
,
г)
Коэффициент динамической вязкости
(
):
,
д)
Объёмный коэффициент термического
сопротивления (
):
,
2) Вода:
C,
а)
Плотность (
):
б)
Удельная теплоёмкость (
):
,
в)
Теплопроводность (
):
,
г)
Коэффициент динамической вязкости
(
):
,
д)
Объёмный коэффициент термического
сопротивления (
):
,
3)
Тепловой поток к этанолу (
):
Вт,
Расход
в межтрубном пространстве (
):
,
IV. Метод последовательного приближения:
1. Определение числа Рейнольдса (Re):
а) Для этанола:
,
,
,
Режим течения этанола – турбулентный.
б) Для воды:
,
,
Площадь поперечного сечения межтрубного пространства:
,
где 
,
Эквивалентный диаметр:
м,
Режим течения воды – турбулентный.
2)
Определение числа Нуссельта (
):
,
,
- число Прандтия при средней температуре
теплоносителя.
- число Прандтия при температуре стенки.
3)
Определение числа Прандтия (
):
а) Для этанола:
,
б) Для воды:
,
Определение числа Прандтия в первом приближении заданием температурой стенки:
,
а) Для этанола:
,
0,000298,
0,1498,
3369,75,
,
б) Для воды:
,
0,0002662,
0,6851,
4225,63,
,
Определение
коэффициента теплопередачи (
):
а) Для этанола:
,
б) Для воды:
,
Определение коэффициента теплоотдачи (K):
,
Определение плотности теплового потока (q)
,
Уточнение температуры
,
,
Определение
числа Прандтия 
:
Проверим расчёт по уточнённым температурам:
а) Для этанола:
,
,
,
,
,
б) Для воды:
,
,
,
,
,
Определение
:
,
а) Этанол
,41,
б) Вода
,
Определяем коэффициент теплоотдачи К:
,
Определяем плотность теплового потока q:
,
Уточняем температуры:
а)
,
,
б)
Определяем площадь поверхности :
,
Гидравлический расчёт:
1. Определение суммарной длины каналов теплообменника:
,
,
Проверка
отношения 
:
а)
,
б)
,
Определение коэффициента гидравлического сопротивления:
,
,
Определение перепада давления:
,
а) Для этанола:
,
,
б) Для воды:
,
,
2. Определение мощности на прокачку теплоносителя по :
,
а) Для этанола:
,
б) Для воды:
в) Суммарная мощность:
,
3. Определяем требуемое число секций:
,
4. Определяем коэффициент эффективности поверхности теплообменника:
.
Список литературы:
Юдаев Б.Н. Техническая термодинамика. Теплопередача. М., 1988.
Исаченко В.П., ОсиповаВ.А., Сукомел А.С. Теплопередача. М., 1981.
Промышленная теплоэнергетика и теплотехника. / Под ред. Григорьева В.А., Зорина В.М.;М, 1983.
Приложение 1.