Сителей

34. Коэффициент сопротивления трения в тракте греющего теплоноси- теля ξ_т определяется в соответствии с режимом течения по числу Re₁, взято- му из теплового расчета.

Поправка на не изотермичность (ε_т) определяется по температурам T_1ср

и T_wв вычисленным в тепловом расчете.

35. Потери давления на сопротивление трения определяется формулой:

V

2

P  ^{z l} ^{1 1} ,

d

2

T 1 T 1

в

где z - число ходов в трубах

36. Потери давления на местных сопротивлениях складываются из по- терь во входных и выходных патрубках и потерь в переходных камерах и оп- ределяются по соотношениям:

P 

2

V

^{1 0} ; P

2

V

 ^{1 0} .

м1вх вх ₂

м1вых вых ₂

1

лой:

37. Потери давления на сопротивление ускорения вычисляются форму-

P_y ₁"V₁"

² ' V ' ² ,

где

'



P



' _{1 ;}

1

¹ R T^'

V^' 

z 4G_{1 ;}

^' d ²n

'





P

^'' 1

1

• P_{T 2 ;}

_{R T} ''

1

_V '' _

z 4G_{1 .}

^'' d ²n

1 1 ^{1 в Ф}

1 1 ^{1 в ф}

Аналогично определяют потери давления в тракте нагреваемого тепло- носителя.

Если перепад давления для проектируемого ТА задан и ограничен по величине, и если гидравлическое сопротивление по трактам греющего и на- греваемого теплоносителей превышают заданные, необходима корректиров- ка геометрических и режимных характеристик ТА, а следовательно, и тепло- вого и гидравлического расчетов, поскольку изменение размеров и скоростей повлечет изменение коэффициента теплопередачи и необходимой поверхно-

сти теплообмена.

38. Мощность на прокачку теплоносителей по каждому тракту равна:

_{N }P G _,



где η – кпд компрессора или вентилятора.

39. Производят выбор конструкционных материалов для всех деталей ТА и расчет их на прочность.

Схема проектного расчета ТА с использованием метода η-S

1. После определения C_p1 и C_p2 (см. п.п. 1…7 описанной схемы расчета) находят соотношение полных теплоемкостей массовых расходов:

^Wmin

^Wmax

G  C_p

p

^G C





min _.

max

2. Температура греющего теплоносителя на выходе ТА определяется формулой:

1 1

t^'' t^' ^Q .

W₁

3. Тепловая эффективность ТА равна:

W t^'

t^'' 

W t^'' t^'' 

1 1 2

2 2 1

^W t^'' t^'' ^W

t^'

t^'' ^.

min 1 2

min 1

2

^⎛ W ^⎞

_{f S ,} min

4. С помощью графиков  _⎜^⎜

⎝

число единиц переноса S.

^Wmax

,схема движения _⎟^⎟

⎠

определяют

5. Рассчитывают коэффициент теплопередачи k_в по п.п. 1…23 ранее описанной схемы расчета.

6. Потребная площадь теплопередающей поверхности с учетом коэф- фициента запаса k_з рассчитывается формулой:

_{F }^SWmin ^kз _.

вф _к

в

7. Далее с п. 29 ранее описанной схемы расчета.

Преимущество такой схемы расчета заключается в том, что при этом

отпадает необходимость в определении среднего температурного напора

t .

Схема поверочного расчета ТА с использованием среднелогарифмического температурного напора

Заданными являются фактическая площадь теплопередающей поверх-

ности

^Fвф

и любая пара температур из набора t₁' и t₂', t₁" и t₂".

Расчет выполняется в такой последовательности.

1. Задают значение еще одной концевой температуры; например, если заданы t₁" и t₂', то задают значение t₁' по условиям эксплуатации или техноло- гии.

2. Определяют значение неизвестной концевой температуры (в нашем

2

случае t ^'' ) из уравнения теплового баланса

_' '' _{ }'' ' _

Q G₁C_p1 t₁ t₁

G₂C_{p 2} t₂ t₂

3. Рассчитывают средний температурный напор

t .

4. Находят коэффициенты теплоотдачи: α₁ от греющего теплоносителя к стенке трубы и α₂ от стенки трубы к нагреваемому теплоносителю.

5. Находят коэффициент теплопередачи k_в , отнесенный к площади F_вф.

6. По уравнению теплопередачи ( ^{Q k}_в ^tF_вф ) определяют требуемую

для обеспечения температур t₁'и t₁", t₂' и t₂" площадь поверхности теплообме- на

G C t^'

t^'' 

G C t^''

t^'' 

F_в 

1 p₁ 1 1 _

k_в t

2 p ₂ 2 2 _.

k_в t

7. Определяют коэффициент запаса:

з

F

k ^Fвф .

в

Если

к _з 1, то расчет заканчивают, если

^к_з ^1, то назначают новые,

скорректированные по результатам выполненного расчета, значения конце- вых температур и расчет повторяется вновь до получения требуемой величи-

ны коэффициента запаса

к _{з .}

Гидравлический расчет проводится в той же последовательности, что и в схеме проектного расчета по пунктам 1…39.

Схема поверочного расчета ТА с использованием метода η-S(NTU)

1. Выполняют расчеты по п.п. 1…5 предыдущей схемы расчета.

2. Определяют число единиц переноса теплоты

_{S }^кв ^Fвф

^Wmin

3. 

   Находят соотношение теплоемкостей массовых расходов:

^Wmin

^Wmax

G  C_p



p

^G C

min max

4. Определяют тепловую эффективность ТА:

^⎛ W ^⎞

_{f S ,} min

 _⎜^⎜

⎝

^Wmax

,схема движения _⎟^⎟.

⎠

5. Вычисляют тепловой поток (фактический):

^Qф ^Wmin

t^'

t^'' 

6. 1

   2

   Находят коэффициент запаса:

ф

Q

k_з  ,

Q

где Q – тепловой поток, найденный из уравнения теплового баланса.

Если Если

k_з 1, то расчет можно считать законченным.

k_з 1, то назначают новые, скорректированные значения концевых

температур и расчет повторяется вновь до получения требуемой величины коэффициента запаса к_з.

Иногда при поверочном расчете известен коэффициент теплопередачи к. В этом случае поверочный расчет ТА методом η-S имеет преимущества по сравнению с методом среднелогарифмического температурного напора, так как он исключает при расчете последовательные приближения.