3.3.4 Потери давления для горячего теплоносителя (масло в межтрубном пространстве)

Определяем коэффициент трения .

По рисунку 3.6 при найденных значениях и находим коэффициент трения .

Число раз, которое поток пересекает трубный пучок .

Находим потери давления охлаждаемой жидкости Па, включая потери на входе или выходе, по формуле (43).

Потери давления охлаждаемой жидкости кПа не должны превышать допустимые потери напора, которые даны в исходных данных.

3.3.5 Потери давления для холодного теплоносителя (вода в трубах)

Определяем коэффициент трения .

По рисунку 3.7 при найденных значениях и находим коэффициент трения .

Определяем потери давления нагреваемой жидкости Па, включая потери на входе и выходе, по формуле (44)

Потери давления на поворотах Па принимаем равными четырем скоростным давлениям на ход и находим по формуле (45)

Полные потери давления , Па определяем по формуле (46)

Полные потери давления , кПа не должны превышать допустимые потери напора которые даны в исходных данных.

4 Расчет оребренного воздушного теплообменного аппарата

Предварительный расчет выполняется с целью получения геометрических размеров для последующего поверочного расчета.

Рисунок 4.1 – Схема тока

Теплообменный аппарата данного вида принадлежит к аппаратам воздушного охлаждения с однократным перекрёстным током.

4.1 Определение массового расхода охлаждающего теплоносителя и количества теплоты, передаваемой теплообменником

Из уравнения теплового баланса определяем массовый расход охлаждающего теплоносителя , кг/с

(48)

где – расход трансформаторного масла, кг/с;

– расход воздуха, кг/с;

– начальная температура трансформаторного масла, °С;

– конечная температура трансформаторного масла, °С;

– начальная температура воздуха, °С;

– конечная температура воздуха, °С.

(49)

Далее индексы «1» и «2» будут означать горячий и холодный теплоноситель соответственно.

Средняя температура трансформаторного масла , °С определяется по формуле

, (50)

Средняя температура холодного теплоносителя , °С определяется по формуле

, (51)

Определяем значения плотности для теплоносителей из [3]: , кг/м³ – плотность трансформаторного масла; , кг/м³ – плотность воздуха.

Для определения массового расхода холодного теплоносителя , кг/с необходимо также определить по таблицам значения удельных теплоемкостей [3] или из Приложения 1 , Дж/(кг К); , Дж/(кг К).

Количество теплоты, передаваемое в процессе теплообмена , Вт определяется по формуле:

, (52)

При нахождении теплового баланса погрешность расчета не должна превышать 5%. Погрешность рассчитывается по формуле (2).

Если погрешность не превышает 5%, можем продолжать расчет.

4.2 Определение суммарной поверхности теплообмена

Суммарную поверхность теплообмена , м² определяют из уравнения теплопередачи

, (53)

где – среднелогарифмический температурный напор, °С;

– коэффициент теплопередачи, Вт/(м² К).

Коэффициент теплопередачи для трансформаторного масла берется из диапазона Вт/(м² К).

Коэффициент теплопередачи для воздуха берется из диапазона Вт/(м² К).

Среднелогарифмический температурный напор , °С вычисляется по формуле

, (54)

где – поправочный коэффициент, который является функцией и определяется по рисунку 4.2.

Рисунок 4.2 – Поправочный коэффициент для однократного перекрёстного тока

Определим поправочные температурные коэффициенты и по следующим формулам

. (55)

. (56)

Тогда, по рисунку 4.2, с полученными данными находим поправочный коэффициент для однократного перекрестного хода .

Далее опеределяем среднелогарифмический температурный напор , ^оС по формуле (54), суммарную площадь теплообмена для трансформаторного масла , м² и для воздуха , м², по формуле (53).