4 Раздел. Аэродинамический расчет теплообменного аппарата
Гидродинамическое сопротивление собственно поверхности теплообменника определяем по формуле:
Где
,B=0.12
m=
- 0.08 [4,c
329] ,
Для теплого потока:
Для холодного потока :
5 Раздел. Поверочный расчет теплообменного аппарата
Рассчитываем водные коэффициенты:
- для дымовых газов
- Для воздуха
Для поиска поправочного коэффициента, находим величины:
Из выше наведенных значений определяем значение: Z=0.761
При экспоненциальном изменении температурного напора за длинной теплообменника разница температур определяется с учитыванием схемы движения теплоносителей.
При противоточной схеме движения:
- для горячего теплоносителя:
- для холодного теплоносителя:
Количество теплоты, которое передается при противоточной схеме движения, определяем за формулой:
Действительные температуры на выходе из теплообменника:
- дымовые газы
- для воздуха
Подсчитываем отклонения температур для теплоносителей и количества теплоты:
6 Раздел. Технико-экономический расчет теплообменного апарата
Компактность:
B=3000мм;
n=64;
Объем пластины:
.
Объем проставочного листа:
мм3
Общий объем пластины и проставочного листа:
Металлоемкость:
где
-
единица площади теплообмена;
-
масса аппарата.
Определяем КПД теплоагрегата:
Для определения величиныэксергетического КПД определимследующие значения:
Изменение энтропии дымовых газов:
.
Изменение энтропии воздуха:
.
Изменение эксергии дымовых газов:
Изменение эксергии воздуха:
Тогда эксергетический КПД будет равен:
.
Вывод
В ходе работы мы выяснили, что при установлении воздухоподогревателя в котельном агрегате мы можем дополнительно отобрать 3575 кВт тепла. Это тепло пойдет на повышение энтальпии холодного воздуха, который подается в топку.Повышение энтальпии холодного воздуха повысит КПД всего котельного агрегата.
При этом температура дымовых газов на выходе будет 120 оС. Дальнейшее понижение температуры нецелесообразно, так как понижение температуры ниже 120 оС ведет за собою образование конденсата на стенках дымовой шахты. Конденсат может образовываться в достаточно больших количествах, ведь при сгорании 1 м3 газа выделяется примерно 2 л жидкости, в виде пара уходящего с дымовыми газами.
Список использованной литературы
МВ 2112 Методичні вказівки до виконання курсової роботи з дисципліни «Тепломасообмін»/ Укладачі: В.М. Марченко, С.С. Мелейчук.- Суми: Вид-во СумДУ, 2008.- 28 с.
МВ 3225 Методичні вказівки до практичних занять «Теорія подібності теплових процесів», «Конвекція»з дисципліни “Тепломасообмін” / укладачі: В.М. Козін, С.С. Мелейчук. - Суми: Сумський державний університет, 2011. – Ч.2. - 73 с.
МВ 3705 Методичні вказівки до практичних занять на теми: «Фазові перетворення», «Теплообмін випромінюванням», «Основи розрахунку рекуперативних теплообмінників» із дисципліни «Тепломасообмін» / укладачі: В.М.Козін, М.І. Проценко – Суми: Сумський державний університет, 2014. Ч.3.-84 с.
Криогенные системы: Учебник для студетов вузов по специальностям «Техника и физика низких температур» и «Холодильная, криогенная техника и кондиционирование»: В 2 т. Т.2. Основы проектирования аппаратов, установок и систем/А.М. Архаров, И.А.Архаров, В.П.Беляков и др.; Под общ. ред. А.М.Архаров и А.И.Смородина. – 2-е изд., перераб. И доп. – М.: Машиностроение, 1999. – 720 с.: ил