Визначення коефіцієнта теплосприйняття

Коефіцієнт теплосприйняття від нагрівного теплоносія до стінки трубки теплообмінника, , /, обчислюється за формулою (5.26):

Для труб круглих перерізів = .

Середньоарифметична температура гріючого теплоносія (продуктів згоряння)

Середньоарифметична температура нагрівного теплоносія (води)

Коефіцієнт кінематичної в'язкості для гріючого теплоносія (продуктів згоряння середнього складу) визначається при їх середній температурі за допомогою інтерполяціїії за табл. 2 дод. II. При середній температурі гріючого теплоносія =  1082 коефіцієнт кінематичної в'язкості

Критерій Рейнольдса, що характеризує режим руху гріючого теплоносія через конвективний пучок трубок, обчислюється при середній його температурі :

Згідно знайденого значення критерія Re вибирають вираз для розрахунку критерія Nu.

При < 1000 розрахунок проводимо за формулою

Критерій (критерій теплофізичних параметрів гріючого теплоносія) визначається за табл. 2 дод. II в залежності від середньої температури гріючого теплоносія. Для продуктів згоряння, що мають температуру =  1013 ˚ С, критерій =  0,58.

Критерій (критерій теплофізичних параметрів гріючого теплоносія) визначається за табл. 2 дод. II в залежності від середньої температури стінки поверхні теплопередачі труби, що омивається теплоносієм, . Температура стінки знаходиться методом підбору.

Задаються середньою температурою стінки =83. Для гріючого теплоносія при =  83 критерій =  0,71.

Для гріючого теплоносія

Коефіцієнт теплопровідності гріючого теплоносія при середній температурі =  1082 дорівнює 29,3 ∙ 10^-2 /.

Тепловий потік, що прямує від газів до стінки,

Визначення коефіцієнта тепловіддачі

Коефіцієнт тепловіддачі від стінки до води, /,

_.

Критерій , що характеризує режим руху нагрівного теплоносія по трубках теплообмінника, при його середній температурі = 42, 4

Згідно знайденого значення критерія вибирають вираз для розрахунку критерія .

При значенні >  2 ∙ 10³ встановлюється турбулентний режим течії. Для такого режиму при поздовжньому омиванні труб критерій визначається за формулою

Для води, яка має температуру = 42,5, критерій = 4,14.

Критерій для нагрівного теплоносія перебуває при середній температурі стінки внутрішньої поверхні трубок теплообмінника . Для води при = 83 критерій = 2,1.

Коефіцієнт теплопровідності нагрівного теплоносія при його середній температурі = 42,5 дорівнює 2,279 /.

Тепловий потік, що прямує від стінки трубки теплообмінника до нагрівного теплоносія,

Визначають нев'язку теплових потоків:

Похибка нев'язки становить 2%, що є допустимим, тому середню температуру стінки поверхні теплопередачі трубок теплообмінника можна вважати підібраною вірно.

Визначають коефіцієнт теплопередачі за формулою (5.25):

Необхідну площу поверхні теплопередачі рекуперативного теплообмінника F знаходять за формулою (5.17) або (5.18):

Для забезпечення нагріву води від температури 4 до 85 з витратою 200 л / с необхідно встановити рекуперативний теплообмінник, який матиме площу поверхні нагріву F = 1,73.

Площа поверхні теплопередачі однієї трубки теплообмінника

Кількість трубок теплообмінника обчислюють за формулою (5.45):