Задача 4. Расчет двухходового трубчатого воздухоподогревателя

В трубчатом двухходовом теплообменнике холодный теплоноситель (воздух) в количестве G₂ = 40 должен нагреваться от

Горячий теплоноситель (дымовые газы) в количестве G₁=36 движется внутри труб диаметром d₂ /d_t=44/40 со средней скоростью

ω₁=11; λ=40 Коэффициент теплопроводности материала, из которого изготовлены трубки. Тем­пература дымовых газов на входе в теплообменник t₁’ = 410⁰ С на выходе t₂"=270 (одна из четырех температур неизвест­на).

Воздух движется поперек трубного пучка со средней скоростью в узком сечении пучка ω₂=11. Заданы рас­положение труб в пучке и шаги: поперечный

δ₁ = S₁/d₂ =1,4 и продольный δ₂ = S₂/d₂ =1,8

Потери теплоты составляют ∆%=2,0.

Определить необходимую поверхность нагрева, длину труб в одном ходе и количество труб, располо­женных поперек и вдоль потока холодного теплоносителя.

Расчетная часть.

1.Определим среднюю температуру воздуха.

При этой температуре физические свойства воздуха

;

;

;

;

Определяем количество получаемой теплоты

∆ = 2%,

2.Прининимаем температуру дымовых газов на выходе

При этой температуре 282⁰С выписываем физические свойства дымовых газов из таблицы:

;

;

;

;

3.Определение температурного напора

4 .Определение коэффициентов теплоотдачи

Число Рейнольдса для потока газов

-режим движения переходный, следовательно

Для расчета коэффициента теплоотдачи поступают следующим образом.

Определяется эффективная степень черноты поверхности

Где , принимаем

-коэффициент излучения абсолютно черного тела.

Эффективная толщина излучающего слоя при движении газов внутри труб

5.Определение коэффициента теплопередачи

6.Определение размеров воздухоподогревателя

Общая длина труб

Поверхность нагрева воздухоподогревателя (рассчитываем по среднему диаметру , т.к. коэффициенты теплоотдачи одного порядка)

Общее число труб

Высота трубы в одном ходе

Живое сечение для прохода воздуха

Число труб, расположенных поперек потока

Число труб, распложенных вдоль потока