Задача № 4

Рассчитать теплообмен излучением между дымовыми газами и внутренней поверхностью газохода для 1 м длины трубы (q, Вт/м). Канал газохода в поперечном сечении имеет форму прямоугольника со сторонами a х b.Степень черноты поверхности газохода ε_с=0,95.

Дымовые газы содержат 15 % водяных паров (Н₂О) и 13 % углекислого газа (СО₂) по объему. Общее давление газов р_о=1 ат.

Размеры газохода, температура его внутренней поверхности (t_с), средняя температура газов ( ) даны в табл. 19 по вариантам.

Таблица 19

№ вар	4	9	14		19		24
a · b,м2	0,5·1,5	0,7·1,5	0,6·1,2	0,8·1,4		0,9·1,7
tс, оС	300	400	600	650		700
, оС	500	600	850	900		950

Задача № 5

Рассчитать плотность потока тепла (q, Вт/м²) передаваемого излучением, от дымовых газов к поверхности труб пароперегревателя парового котла.

Трубы расположены в шахматном порядке, наружный диаметр труб d, продольный и поперечный шаги s₁=s₂=2d. Дымовые газы содержат 4 % водяных паров (Н₂О) и 10 % углекислого газа (СО₂) по объему. Общее давление газов р_о=1 ат. Степень черноты поверхности труб ε_с=0,8.

Наружный диаметр труб (d), температура их поверхности (t_с), средняя температура дымовых газов ( ) даны в табл. 20 по вариантам.

Таблица 20

№ вар	5	10	15	20	25
d,мм	38	40	42	44	46
, оС	1100	1000	900	950	1050
tс, оС	700	600	500	550	650

Задание № 5 Теплообменные аппараты

Задание № 5 содержит 5 задач для 25 вариантов. Каждый студент решает одну задачу в соответствии со своим вариантом.

Задача №1

В кожухотрубном пароводяном теплообменнике производится подогрев воды, движущейся в трубах, за счет тепла конденсации сухого насыщенного пара на поверхности труб.

Давление воды р=1бар, температуры на входе в теплообменник (t'₂), на выходе (t''₂), расход воды (G_в) и давление конденсирующегося пара (ρ) даны в табл.21 по вариантам. Конденсат на выходе из теплообменника имеет температуру насыщения (t_s) при давлении р.

Принять средний коэффициент теплопередачи от пара к воде через стенку трубы К=3000 Вт/м² ·К. Потерями тепла в окружающую среду пренебречь.

Рассчитать расход пара (G_п, кг/с) и площадь поверхности нагрева теплообменника (F,м²).

Представить графики изменения температуры теплоносителей вдоль поверхности нагрева по схемам прямотока и противотока. Как влияет схема движения теплоносителей (прямоток и противоток) на результаты расчета?

Таблица 21

№ вар	1	6	11	16	21
t2' ,оС	20	25	30	35	40
t2'', оС	70	75	80	85	90
Gв, кг/ч	105	5·104	104	2·104	7·104
ρ, бар	1,1	1,2	1,3	1,4	1,5