3. Расчет температур и расходов

1) температура воздуха на выходе из воздухоохладителя

t₁"= 26 ⁰C

2) количество теплоты передаваемое через поверхность теплообмена

Q=G₁C_p1 24∙1009∙(150-26)= 3002784 Вт

где С_p1 ( при температуре 88 ⁰С)

3) расход воды

G₂= кг/с

где С_р2( при температуре 21 ⁰С)

4) среднелогарифмическй температурный напор

∆t_лог=

4. Расчет коэффициента теплопередачи k

k= ^-1;

принимаем m>3-число ходов => ε_∆t=1 и ₂=6000 Вт/(м²∙⁰С)

1) R₃( по рис. 15)=0,00028 м²∙⁰С/Вт ; [1]

2) коэффициент оребрения

φ= =

где -площадь полной поверхности оребренной трубы;

- площадь гладкой поверхности трубы, несущей оребрение;

3) определяющий размер пучка

l₀= =0,028635 м

где F_c-площадь гладкой поверхности оребренной трубы

Далее идет повторяющаяся часть расчетов

Пример расчета с с₁=5 м/с:

1) Re₁ = ;

=361 K; ;

;

ρ₁= кг/м³;

Re₁ =25263,39;

где R=287 Дж/(кг∙К)- газовая постоянная;

μ₁=21,3∙10^-6 Па∙с-динамический коэффициент вязкости;

Pr₁=0,6904 ( при t=88⁰C)

2) Nu₁= ,

где n=

C_z=1 ( при при числе рядов z 4) –поправочный коэффициент на число рядов z в пучке;

С_s= - коэффициент формы пучка;

; =1,7857 -

-поперечный, продольный и диагональный относительные шаги труб в пучке;

Nu₁=0,36∙25263,39^0,706∙0,6904^0,33∙1,0075∙7,059^-0,5=131,365

3) =149,968 Вт/(м²К)- коэффициент теплоотдачи межреберных промежутков трубы ,

где λ₁-коэффициент теплопроводности при t=88⁰С

4) – коэффициент эффективности оребрения,

где = 0,9613– поправочный коэффициент

;

E=0,82( согласно рис.12а)-коэффициент эффективности ребра [1]

=1( при - поправочный коэффициент

=[1-(1-0,9613∙0,82)0,000511/0,00056=0,8068;

5)k ^-1= =780,86 Вт/(м²К);

6)F₁= м²- площадь полной поверхности теплообменника.

5. Компоновка трубного пучка

1) м²-площадь сжатого сечения;

2) - коэффициент загромождения фронтального сечения;

=0,8583-коэффицент загромождения диагонального сечения

где мм

3) f= м²- полная площадь фронтального сечения пучка;

м – ширина пучка труб;

4) n= – количество труб в одном ряду

Принимаем значение [n] = 29;

Тогда [a]=[n]S₁=29∙0,035=1,015 => [l]=f/[a]=2,106/1,015=2,075 м – высота пучка

5) z= – число рядов трубок;

Принимаем значение [z]=31

6) b=[z]∙S₂=31∙ 0,035=1,085 м – глубина трубного пучка;

Для воды:

7) ₂=60,09∙10^-2 Вт/(м∙К); ₂=21,9 ∙10^-6 м²/с; Pr₂=6,86

8) м/с –скорость потока при одноходовом течении,

где ρ₂₌ 997,95 кг/м³( при температуре воды 21⁰С)

9) Nu₂= 185,72

10) c₂= -теоретическая скорость потока;

11) m= =9,12

Принимаем [m]=10 ([z]/[m]=2), тогда [c₂]=[m]∙[c₂^`]=1,64 м/с

12) Re₂= =30970,26

13)[Nu₂]=0,021 =0,021 6,86^0,43=188,19

14)[α₂]= =6079,72 Вт/(м²К);

15)[k]= Вт/(м²К);

16) < 2%

Значит, принимаем значение k=782,27 Вт/(м²К).