Исходные данные:

Регенератор ОГТУ

1.Теплоноситель					воздух
2. Расход		G	кг/с		35
3. Давление холодного теплоносителя на входе			МП		0.65
4. Температура холодного теплоносителя на входе					270
5. Давление горячего теплоносителя на входе			МПа		0.115
6. Температура горячего теплоносителя на входе					480
7. Степень регенерации					0,7
8. Диаметр трубок			мм/мм		19/17
9. Схема движения теплоносителей					перекр.ток
10. Относительные суммарные потери давления			%		3

Тепловой расчет

1. Максимальный температурный напор в регенераторе

2. Изменение температур теплоносителей

3. Средняя температура газа

4. Средняя температура воздуха

5. Коэффициент динамической вязкости теплоносителей (по данным для воздуха)

6. Среднее давление газа в генераторе

Рассчитаем потери давления для каждого теплоносителя:

Отсюда получим:

7. Среднее давление воздуха в регенераторе

8. Плотность газа в регенераторе

9. Плотность воздуха в регенераторе

10. Поправочный коэффициент на средний температурный напор в регенераторе .

Примем схему движения теплоносителей – 2х кратный перекрестный ток. По графику на рис.2 находим величину .

11. Коэффициент эффективности тепловой работы регенератора

12. Относительная толщина трубок

1,1176

13. Параметр для газа по формуле (33)

Сначала рассчитаем:

,

Коэффициенты сужения сечения будут:

Для 1-ого теплоносителя примем r= -0.25,

14. Для расчета параметра :

15. Относительный объем трубного пучка находим из уравнения (36)

Преобразуя это уравнение получим:

– отсюда подбором находим

16. Относительное термическое сопротивление со стороны газа вычислим по формуле:

17. Относительное термическое сопротивление со стороны воздухе по формуле:

18. Проверка правильности расчетов:

0,3674=1,000

19. Объем регенератора:

20. Длина пути газа в трубном пучке регенератора:

21. Длина пути воздуха в трубном пучке регенератора:

22. Принимаем регенератор одноходовым по газовой и трех ходовым по воздушной стороне.

Тогда принимаем длина трубок регенератора равна. Объем трубного пучка будет

23. Ширина трубного пучка регенератора

24. Высота трубного пучка (по ходу движения газа)

25. Число трубок в горизонтальном ряду

Принимаем 94

26. Число трубок в вертикальном ряду

Принимаем 70

27. Полное число трубок в регенераторе

Проверочный тепловой расчет

1. Площадь фронтального сечения для газа

2. Скорость газа

3. Критерий Рейнольдса по газовой стороне

4. Критерий Нуссельта по газовой стороне

5. Коэффициент теплоотдачи от газа

6. Площадь фронтального сечения для воздуха

7. Скорость воздуха

8. Критерий Рейнольдса по воздушной стороне

9. Критерий Нуссельта по воздушной стороне

10. Коэффициент теплоотдачи от воздуха

11. Коэффициент теплоотдачи в регенераторе

12. Относительное термическое сопротивление по газу (фактическое):

Расхождение с ранее полученным значением 2,6 % - допустимо.

13. Относительное термическое сопротивление по воздушной стороне (фактическое):

Расхождение с ранее полученным значением 4,6% - допустимо.

14. Средний температурный напор в регенераторе

15. Тепловая нагрузка регенератора

16. Расчетная поверхность теплообмена

17. Фактическая поверхность теплообмена регенератора:

Расхождение в величинах расчетной и фактической поверхности теплообмена:

Таким образом, выполненный расчет показал, что расчет по обобщенным уравнениям выполнен правильно, и правильно определены величина поверхности теплообмена и основные геометрические характеристики регенератора: объем, ширина, высота, длина трубного пучка и площади фронтальных сечений для каждого из теплоносителей, а также коэффициенты теплоотдачи. Полученные размеры регенератора обеспечивают заданную тепловую характеристику теплообменного аппарата, определяемую степенью регенерации. Необходимо также произвести проверочный гидродинамический расчет, чтобы убедиться, что полученные размеры регенератора удовлетворяют заданным гидродинамическим сопротивлениям теплоносителей.