Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Самарский государственный

архитектурно-строительный университет»

Кафедра гидравлики и теплотехники

Расчет и проектирование водонагревателей Учебное пособие по курсу «Теоретические основы теплотехники»

Самара 2012

Составители: Вытчиков Юрий Серафимович

Кудинов Игорь Васильевич

УДК 624.022

Расчет и проектирование водонагревателей: Учебное пособие по курсу «Теоретические основы теплотехники» / Сост.: Ю.С. Вытчиков, И.В. Кудинов; Самарский гос. арх.- строит. ун-т, Самара, 2012. – 73 с.

Приведены краткие сведения по основам теории расчета рекуперативных теплообменных аппаратов. Подробно изложены методики конструкторского, поверочного и гидравлического расчетов водонагревателей. Рассмотрены примеры расчетов водоводяного и пароводяного теплообменных аппаратов.

Учебное пособие составлено в соответствии с программой курса «Теоретические основы теплотехники» для студентов дневной и заочной форм обучения, изучающих данную дисциплину в III и VIII семестрах соответственно, профиля подготовки «Теплогазоснабжение и вентиляция», направление подготовки 27080062 «Строительство».

Редактор

Технический директор

Корректор

Подписано в печать Формат 60х84¹/₁₆. Печать оперативная.

Бумага офсетная. Уч.-изд. л. Усл. печ. л. Тираж 500 экз. Заказ №

443001 Самара, ул. Молодогвардейская, 194

Самарский государственный архитектурно-строительный университет

Отпечатано в типографии

©. Самарский государственный

архитектурно-строительный университет, 2012

Содержание

Общая часть ……………………………………………………… 4

1 Классификация теплообменных аппаратов ………………..... 4

2 Основы теории расчёта рекуперативных теплообменных аппаратов на стационарных режимах ………………………… 7

3 Расчёт теплообменных аппаратов с использованием метода безразмерных характеристик …………………………………. 17

3.1 Безразмерные характеристики ……………………………. 18

3.2 Использование метода безразмерных характеристик для расчета рекуперативных теплообменных аппаратов ... 23

3.3 Применение метода безразмерных характеристик для расчёта регенеративных теплообменников …………… 26

4 Гидравлический расчет теплообменных аппаратов ………….. 28

5 Определение коэффициента удержания тепла в рекуперативных теплообменных аппаратах ………………… 30

5.1 Теплоотдача при свободной конвекции в неограниченном пространстве …………………………………………………. 31

5.2 Теплообмен излучением между твердыми телами ……….. 35

6 Особенности конструирования трубной решетки водонагревателя …………………………………………………. 38

7 Конструкции водонагревателей ………………………………... 42

7.1 Конструкция водоводяного подогревателя ………………... 42

7.2 Конструкция пароводяного подогревателя ………………... 44

8 Примеры расчета водонагревателей ……………………….…... 52

Библиографический список …………………………………….… 73

Общая часть

Цель данной курсовой работы – обучить студентов самостоятельно выполнять конструкторский, поверочный и гидравлический расчеты пароводяных и водоводяных теплообменных аппаратов.

В ходе выполнения курсовой работы студент решает четыре задачи: во-первых, по заданным параметрам теплоносителей и значению тепловой нагрузки определяет расчетную поверхность нагрева аппарата, по величине которой выбирает далее стандартный водонагреватель; во-вторых, уточняет тепловую нагрузку и температуру теплоносителей на выходе из выбранного стандартного теплообменника; в-третьих, находит линейные и местные потери давления теплоносителя по тракту теплообменника; в-четвертых, рассчитывает коэффициент удержания тепла теплообменного аппарата.

Работа включает расчетную и графическую части. Расчетную часть рекомендуется оформить в табличной форме, руководствуясь примерами, приведенными в учебном пособии. Графическая часть включает изображение графиков изменения температур теплоносителей по длине аппарата, чертежи водоводяного и пароводяного теплообменных аппаратов.

Исходные данные для выполнения курсовой работы приведены в таблице 8.1.