1. Kursa darba uzdevums

Saskaņā ar sākotnējiem kursa darba datiem jums ir:

Noteikt iztvaicētāja ķēdes hidrauliskos zudumus;

Noteikt lietderīgo spiedienu iztvaicētāja stadijas dabiskās cirkulācijas ķēdē;

Noteikt darbības cirkulācijas ātrumu;

Nosakiet siltuma pārneses koeficientu.

Sākotnējie dati.

Iztvaicētāja tips - I -350

Cauruļu skaits Z = 1764

Sildīšanas tvaika parametri: R p \u003d 0,49 MPa, t p = 168 0 C.

Tvaika patēriņš D p \u003d 13,5 t / h;

Izmēri:

L 1 \u003d 2,29 m

L 2 = 2,36 m

D 1 = 2,05 m

D 2 \u003d 2,85 m

Pilienu caurules

Daudzums n op = 22

Diametrs d op = 66 mm

Temperatūras atšķirība soļos t \u003d 14 o C.

2. Iztvaicētāju mērķis un izvietojums

Iztvaicētāji ir paredzēti, lai ražotu destilātu, kas kompensē tvaika un kondensāta zudumus elektrostaciju tvaika turbīnu iekārtu galvenajā ciklā, kā arī lai ražotu tvaiku vispārējām iekārtu vajadzībām un ārējiem patērētājiem.

Iztvaicētājus var izmantot gan vienpakāpes, gan daudzpakāpju iztvaicēšanas agregātu sastāvā darbam termoelektrostaciju tehnoloģiskajā kompleksā.

Kā siltumnesēju var izmantot vidēja un zema spiediena tvaiku no turbīnu ekstrakcijas jeb ROU, bet dažos modeļos pat ūdeni ar temperatūru 150-180 °C.

Atkarībā no sekundārā tvaika mērķa un kvalitātes prasībām iztvaicētāji tiek ražoti ar vienpakāpju un divpakāpju tvaika skalošanas ierīcēm.

Iztvaicētājs ir cilindriskas formas un, kā likums, vertikāla tipa trauks. Iztvaicētāja iekārtas garengriezums ir parādīts 1. attēlā. Iztvaicētāja korpuss sastāv no cilindriska apvalka un diviem eliptiskiem dibeniem, kas piemetināti pie korpusa. Pie korpusa piemetināti balsti stiprināšanai pie pamatiem. Iztvaicētāja pacelšanai un pārvietošanai ir paredzēti kravas piederumi (tapas).

Uz iztvaicētāja korpusa ir paredzētas caurules un veidgabali:

Apkures tvaika padeve (3);

Sekundārā tvaika noņemšana;

Apkures tvaika kondensāta noteka (8);

Iztvaicētāja padeves ūdens padeve (5);

Ūdens padeve tvaika mazgāšanas iekārtai (4);

Nepārtraukta tīrīšana;

Ūdens novadīšana no ķermeņa un periodiska attīrīšana;

Nekondensējamo gāzu apvedceļš;

Drošības vārstu uzstādīšana;

Vadības un automātiskās vadības ierīču uzstādīšana;

Paraugu ņemšana.

Iztvaicētāja korpusam ir divas lūkas iekšējo ierīču pārbaudei un remontam.

Padeves ūdens plūst caur kolektoru (5) uz skalošanas loksni (4) un notekcaurules uz sildīšanas sekcijas (2) apakšējo daļu. Sildīšanas tvaiks pa atzarojuma cauruli (3) nonāk apkures sekcijas gredzenā. Mazgājot apkures sekcijas caurules, tvaiki kondensējas uz cauruļu sienām. Apkures tvaika kondensāts plūst lejup uz apkures sekcijas apakšējo daļu, veidojot neapsildāmu zonu.

Cauruļu iekšpusē vispirms ūdens, pēc tam tvaika-ūdens maisījums paceļas uz sildīšanas sekcijas tvaiku veidojošo sekciju. Tvaiks paceļas uz augšu, un ūdens pārplūst gredzenveida telpā un nokrīt.

Iegūtais sekundārais tvaiks vispirms iziet caur mazgāšanas loksni, kur paliek lieli ūdens pilieni, pēc tam caur žalūziju separatoru (6), kur tiek notverti vidēji un daži mazi pilieni. Ūdens kustība notekcaurulēs, gredzenveida kanālā un tvaika-ūdens maisījuma sildīšanas sekcijas caurulēs notiek dabiskās cirkulācijas dēļ: ūdens un tvaika-ūdens maisījuma blīvuma atšķirības.

Rīsi. 1. Iztvaicēšanas iekārta

1 - korpuss; 2 - apkures sekcija; 3 - apkures tvaika padeve; 4 - skalošanas loksne; 5 - barības ūdens apgāde; 6 - žalūziju separators; 7 - notekcaurules; 8 - apkures tvaika kondensāta noņemšana.

3. Iztvaicēšanas iekārtas sekundārā tvaika parametru noteikšana

2. att. Iztvaicēšanas iekārtas shēma.

Sekundāro tvaiku spiedienu iztvaicētājā nosaka pakāpes temperatūras starpība un plūsmas parametri apkures lokā.

Pie P p \u003d 0,49 MPa, t p = 168 ° C, h p = 2785 KJ / kg

Paparametri pie piesātinājuma spiediena Р n = 0,49 MPa,

t n \u003d 151 o C, h "n \u003d 636,8 KJ / kg; h "n \u003d 2747,6 KJ / kg;

Tvaika spiedienu nosaka pēc piesātinājuma temperatūras.

T n1 \u003d t n - ∆t \u003d 151 - 14 \u003d 137 o C

kur ∆t = 14°C.

Pie piesātinājuma temperatūras t n1 \u003d 137 aptuveni C tvaika spiediens

P 1 \u003d 0,33 MPa;

Steam entalpija pie P 1 \u003d 0,33 MPa h "1 \u003d 576,2 KJ / kg; h "1 \u003d 2730 KJ / kg;

4. Iztvaicēšanas iekārtas veiktspējas noteikšana.

Iztvaicētāja iekārtas veiktspēju nosaka sekundārā tvaika plūsma no iztvaicētāja

D u = D i

Sekundārā tvaika daudzumu no iztvaicētāja nosaka pēc siltuma bilances vienādojuma

D ni ∙(h ni -h΄ ni )∙η = D i ∙h i ˝+ α∙D i ∙h i ΄ - (1+α)∙D i ∙h pv ;

Tādējādi sekundārā tvaika plūsma no iztvaicētāja:

D = D n ∙(h n - h΄ n )η/((h˝ 1 + αh 1 ΄ - (1 + α) ∙h pv )) =

13,5∙(2785–636,8)0,98/((2730+0,05∙576,2-(1+0,05)∙293,3)) = 11,5 4 t/h

kur ir sildošā tvaika un tā kondensāta entalpijas

H n = 2785 kJ/kg, h΄ n = 636,8 kJ/kg;

Sekundārā tvaika, tā kondensāta un padeves ūdens entalpijas:

H˝ 1 = 2730 kJ/kg; h΄ 1 = 576,2 kJ/kg;

Barības ūdens entalpijas pie t pv = 70 o C: h pv = 293,3 kJ / kg;

Iztīrīšana α = 0,05; tie. 5 %. Iztvaicētāja efektivitāte, η = 0,98.

Iztvaicētāja jauda:

D u \u003d D \u003d 11,5 4 t / h;

5. Iztvaicētāja termiskais aprēķins

Aprēķins tiek veikts ar secīgās tuvināšanas metodi.

siltuma plūsma

Q = (D /3,6)∙ =

= (11,5 4 /3,6)∙ = 78 56,4 kW;

Siltuma pārneses koeficients

k \u003d Q / ΔtF \u003d 7856,4 / 14 ∙ 350 \u003d 1,61 kW / m 2 ˚С \u003d 1610 W / m 2 ˚С,

kur Δt=14˚C; F \u003d 350 m 2;

Īpatnējā siltuma plūsma

q \u003d Q / F \u003d 78 56, 4 / 350 = 22, 4 kW / m 2;

Reinoldsa numurs

Re \u003d q∙H / r∙ρ "∙ν \u003d 22, 4 ∙0,5725/(21 10 , 8 ∙9 1 5∙2,03∙10 -6 ) = 32 , 7 8;

Kur ir siltuma apmaiņas virsmas augstums

H \u003d L 1/4 \u003d 2,29 / 4 = 0,5725 m;

Iztvaikošanas siltums r = 2110,8 kJ/kg;

Šķidruma blīvums ρ" = 915 kg/m 3 ;

Kinemātiskās viskozitātes koeficients pie P n = 0,49 MPa,

ν = 2,03∙10 -6 m/s;

Siltuma pārneses koeficients no kondensējošā tvaika uz sienu

pie Re = 3 2 , 7 8< 100

α 1n \u003d 1,01 ∙ λ ∙ (g / ν 2) 1/3 Re -1/3 =

1,01 ∙ 0,684 ∙ (9,81 / ((0,2 0 3 ∙ 10 -6) 2 )) 1/3 ∙ 3 2, 7 8 -1/3 \u003d 133 78,1 W / m 2 ˚С ;

kur pie R p = 0,49 MPa, λ = 0,684 W/m∙˚С;

Siltuma pārneses koeficients, ņemot vērā cauruļu sienu oksidāciju

α 1 \u003d 0,75 α 1n \u003d 0,75 133 78, 1 \u003d 10 0 3 3, 6 W / m 2 ˚С;

6. Aprites ātruma noteikšana.

Aprēķinu veic ar grafanalītisko metodi.

Ņemot vērā trīs cirkulācijas ātruma W vērtības 0 = 0,5; 0,7; 0,9 m/s mēs aprēķinām pretestību barošanas līnijās ∆Р apakš un lietderīgais spiediens ∆Р stāvs . Pēc aprēķinu datiem veidojam grafiku ΔР sub .=f(W) un ΔР grīda .=f(W). Pie šiem ātrumiem pretestības atkarības barošanas līnijās ∆Р apakš un lietderīgais spiediens ∆Р stāvs nekrustojas. Tāpēc mēs atkal iestatījām trīs cirkulācijas ātruma W vērtības 0 = 0,8; 1,0; 1,2 m/s; mēs vēlreiz aprēķinām pretestību padeves līnijās un lietderīgo spiedienu. Šo līkņu krustošanās punkts atbilst cirkulācijas ātruma darbības vērtībai. Hidrauliskos zudumus ieplūdes daļā veido zudumi gredzenveida telpā un zudumi cauruļu ieplūdes posmos.

Gredzenveida laukums

F k = 0,785 ∙ [(D 2 2 - D 1 2) - d 2 op ∙ n op ] \u003d 0,785 [(2,85 2 - 2,05 2) - 0,066 2 ∙ 22 d \u003] \u003

Ekvivalents diametrs

D ekvivalents \u003d 4 ∙ F uz / (D 1 + D 2 + n d op ) π \u003d 4 * 3,002 / (2,05 + 2,85 + 22 ∙ 0,066) 3,14 \u003d 0,602 m;

Ūdens ātrums gredzenveida kanālā

W k \u003d W 0 ∙ (0,785 d 2 vn ∙ Z / F k ) \u003d 0,5 ∙ (0,785 0,027 2 ∙1764/3,002) = 0,2598 m/s;

kur apkures sekcijas cauruļu iekšējais diametrs

D vn \u003d d n - 2∙δ = 32 - 2∙2,5 = 27 mm = 0,027 m;

Apkures sekcijas cauruļu skaits Z = 1764 gab.

Aprēķins tiek veikts tabulas veidā, 1. tabula

Aprites ātruma aprēķins. 1. tabula.

p/n	Nosaukums, definīcijas formula, mērvienība.	Ātrums, W 0, m/s
	Ūdens ātrums gredzenveida kanālā: W līdz \u003d W 0 * ((0,785 * d int 2 z) / F līdz), m/s	0,2598	0,3638	0,4677
	Reinoldsa numurs: Re \u003d W līdz ∙D eq / ν	770578,44	1078809,8	1387041,2
	Berzes koeficients gredzenveida kanālā λ tr \u003d 0,3164 / Re 0,25	0,0106790	0,0098174	0,0092196
	Spiediena zudums kustības laikā gredzenveida kanālā, Pa: ΔР līdz \u003d λ tr * (L 2 / D eq ) * (ρ΄W līdz 2 / 2) ;	1,29	2,33	3,62
	Spiediena zudums pie ieejas no gredzenveida kanāla, Pa; ΔР in \u003d (ξ in + ξ out) * ((ρ "∙ W līdz 2) / 2), Kur ξ iekšā = 0,5; ξ ārā = 1,0.	46,32	90,80	150,09
	Spiediena zudums apkures sekcijas cauruļu ieejā, Pa; ΔР in.tr .=ξ in.tr .*(ρ"∙W līdz 2 )/2, Kur ξ ievade.tr .=0,5	15,44	30,27	50,03
	Spiediena zudums ūdens kustības laikā taisnā posmā, Pa; ΔР tr \u003d λ gr * (ℓ bet / d int ) * (ρ΄W līdz 2/2), kur ℓ bet -apakšējās neapsildāmās platības augstums, m. ℓ bet = ℓ + (L 2 -L 1 )/2=0,25 +(3,65-3,59)/2=0,28 m,ℓ \u003d 0,25 - kondensāta līmenis	3,48	6,27	9,74
	notekcaurules zudumi, Pa; ΔР op = ΔР in + ΔР līdz	47,62	93,13	153,71
	Zudumi neapsildītā zonā, Pa; ΔР bet =ΔР in.tr .+ΔР tr .	18,92	36,54	59,77
	Siltuma plūsma, kW/m 2 ; G ext \u003d kΔt \u003d 1,08 ∙ 10 \u003d 10,8	22,4	22,4	22,4
	Kopējais piegādātās siltumenerģijas daudzums gredzenveida telpā, kW; J k \u003d πD 1 L 1 kΔt=3,14∙2,5∙3,59∙2,75∙10= 691,8	330,88	330,88	330,88
	Ūdens entalpijas palielināšana gredzenveida kanālā, KJ/kg; ∆h uz \u003d Q līdz / (0,785∙d int 2 Z∙W∙ρ")	0,8922	0,6373	0,4957
	Ekonomaizera sekcijas augstums, m;ℓ ek \u003d ((-Δh līdz - - (ΔР op + ΔР bet) ∙ (dh / dр) + gρ "∙ (L 1 - ℓ bet ) ∙ (dh / dр)) / ((4g ext /ρ "∙W∙d ext )+g∙ρ"∙(dh/dр)), kur (dh/dр)= \u003d Δh / Δp \u003d 1500 / (0,412 * 10 5) \u003d 0,36	1,454	2,029	2,596
	Zudumi ekonomaizera sadaļā, Pa; ΔР ek \u003d λ ∙ ℓ ek ∙ (ρ "∙ W 2) / 2	1,7758	4,4640	8,8683
15 15	Kopējā pretestība barošanas līnijās, Pa; ΔР subv \u003d ΔР op + ΔР bet + ΔР ek	68,32	134,13	222,35
	Tvaika daudzums vienā caurulē, kg/s D "1 \u003d Q / z r	0,00137	0,00137	0,00137
	Samazināts ātrums cauruļu izejā, m/s, W" labi \u003d D "1 / (0,785∙ρ"∙d int 2) \u003d 0,0043 / (0,785∙1,0∙0,033 2 ) \u003d 1,677 m/s;	0,83	0,83	0,83
	Vidējais samazināts ātrums, W˝ pr \u003d W˝ ok / 2 \u003d \u003d 1,677 / 2 \u003d 0,838 m/s	0,42	0,42	0,42
	Patērējamā tvaika saturs, β labi \u003d W˝ pr / (W˝ pr + W)	0,454	0,373	0,316
	Viena burbuļa pacelšanās ātrums stacionārā šķidrumā, m/s W vēders = 1,5 4 √gG (ρ΄-ρ˝/(ρ΄)) 2	0,2375	0,2375	0,2375
	mijiedarbības faktors Ψ vz \u003d 1,4 (ρ΄ / ρ˝) 0,2 (1- (ρ˝ / ρ΄)) 5	4,366	4,366	4,366
	Grupas burbuļu pacelšanās ātrums, m/s W* =W vēders Ψ gaiss	1,037	1,037	1,037
	Maisīšanas ātrums, m/s W skatīt p \u003d W pr "+ W	0,92	1,12	1,32
	Tilpuma tvaika saturs φ labi \u003d β labi / (1 + W * / W skatīt p )	0,213	0,193	0,177
	Vadības galva, Pa ΔR dv =g(ρ-ρ˝)φ ok L pāri, kur L pāri =L 1 -ℓ bet -ℓ ek =3,59-0,28-ℓ ek ;	1049,8	40,7	934,5
	Berzes zudums tvaika līnijā ΔР tr.steam = \u003d λ tr ((L pāri / d int) (ρ΄W 2 /2))	20,45	1,57	61,27
	Caurules izplūdes zudums ΔР out =ξ out (ρ΄W 2 /2)[(1+(W pr ˝/W)(1-(ρ˝/ρ΄)]	342,38	543,37	780,96
	Plūsmas paātrinājuma zudums ΔР usk \u003d (ρ΄W) 2 (y 2 -y 1), kur g 1 =1/ρ΄=1/941,2=0,00106 pie x=0; φ=0 2 =((x 2 k /(ρ˝φ k ))+((1-x k ) 2 /(ρ΄(1-φ k )	23 , 8 51 0,00106 0,001 51	38 , 36 0,00106 0,001 44	5 4,0 6 0,00106 0,001 39
	W cm \u003d W˝ ok + W β k \u003d W˝ ok / (1+ (W˝ ok / W cm )) φ k \u003d β k / (1+ (W˝ ok / W cm )) x k \u003d (ρ˝W˝ ok ) / (ρ΄W)	1 , 33 0, 62 0, 28 0 0,000 6 8	1 , 53 0, 54 0, 242 0,0005 92	1 , 7 3 0,4 8 0,2 13 0,000 523
	Noderīgs spiediens, Pa; ΔР grīda \u003d ΔP dv -ΔP tr -ΔP vy -ΔP usk	663 ,4	620 , 8	1708 , 2

Atkarība tiek veidota:

ΔP sub .=f(W) un ΔP grīda .=f(W) , att. 3 un atrodiet W p = 0,58 m/s;

Reinoldsa numurs:

Re \u003d (W p d int) / ν \u003d (0, 5 8 ∙ 0,027) / (0, 20 3 ∙ 10 -6) \u003d 7 7 1 4 2, 9;

Nusselt numurs:

N un \u003d 0,023 ∙ Re 0,8 ∙ Pr 0,37 \u003d 0,023 ∙ 77142,9 0,8 ∙ 1,17 0,37 \u003d 2 3 02, 1;

kur skaitlis Pr = 1,17;

Siltuma pārneses koeficients no sienas uz verdošu ūdeni

α 2 \u003d Nuλ / d ext = (2302,1∙0,684)/0,027 = 239257,2 W/m 2∙˚С

Siltuma pārneses koeficients no sienas uz verdošu ūdeni, ņemot vērā oksīda plēvi

α΄ 2 \u003d 1 / (1 / α 2) + 0,000065 \u003d 1 / (1 / 239257,2) + 0,000065 \u003d 1 983 W / m 2 ∙˚С;

Siltuma pārneses koeficients

K=1/(1/α 1 )+(d ext /2λ st )*ℓn*(d n /d ext )+(1/α΄ 2 )*(d ext / d n ) =

1/(1/ 1983 )+(0,027/2∙60)∙ℓn(0,032/0,027)+(1/1320)∙(0,027/0,032)=

17 41 W/m 2 ∙˚С;

kur Art.20 mums ir λst= 60 W/m∙parAR.

Novirze no iepriekš pieņemtās vērtības

δ = (k-k0 )/k0 ∙100%=[(1 741 – 1603 )/1 741 ]*100 % = 7 , 9 % < 10%;

Literatūra

1. Ryzhkin V.Ya. Termiskās spēkstacijas. M. 1987. gads.

2. Kutepovs A.M. un citi Hidrodinamika un siltuma pārnese iztvaikošanas laikā. M. 1987. gads.

3. Ogay V.D. tehnoloģiskā procesa ieviešana termoelektrostacijās. Kursa darba īstenošanas vadlīnijas. Almati. 2008. gads.

Izm	Lapa	Dokum№	Pierakstīties	datums	KR-5V071700 PZ	Lapa
Piepildīts		Poletajevs P.
uzraugs

Aprēķinot projektēto iztvaicētāju, nosaka tā siltuma pārneses virsmu un cirkulējošā sālījuma vai ūdens tilpumu.

Iztvaicētāja siltuma pārneses virsmu nosaka pēc formulas:

kur F ir iztvaicētāja siltuma pārneses virsma, m2;

Q 0 - iekārtas dzesēšanas jauda, ​​W;

Dt m - korpusa un caurules iztvaicētājiem tā ir vidējā logaritmiskā starpība starp aukstumaģenta temperatūru un aukstumaģenta viršanas temperatūru, bet paneļu iztvaicētājiem - aritmētiskā starpība starp izejošā sālījuma temperatūru un viršanas temperatūru. aukstumnesēja, 0 С;

ir siltuma plūsmas blīvums, W/m2.

Aptuvenajiem iztvaicētāju aprēķiniem izmanto siltuma pārneses koeficienta vērtības, kas iegūtas empīriski W / (m 2 × K):

amonjaka iztvaicētājiem:

apvalks un caurule 450-550

panelis 550 – 650

freona apvalka un cauruļu iztvaicētājiem ar ripojošām svirām 250 - 350.

Vidējo logaritmisko starpību starp aukstumaģenta temperatūru un aukstumaģenta viršanas temperatūru iztvaicētājā aprēķina pēc formulas:

(5.2)

kur t P1 un t P2 ir dzesēšanas šķidruma temperatūra pie iztvaicētāja ieejas un izejas, 0 С;

t 0 - aukstumaģenta viršanas temperatūra, 0 C.

Paneļu iztvaicētājiem, pateicoties lielajam tvertnes tilpumam un intensīvai aukstumaģenta cirkulācijai, tā vidējo temperatūru var pieņemt vienādu ar temperatūru pie tvertnes izejas t P2. Tāpēc šiem iztvaicētājiem

Cirkulējošā dzesēšanas šķidruma tilpumu nosaka pēc formulas:

(5.3)

kur V R ir cirkulējošā dzesēšanas šķidruma tilpums, m 3 / s;

с Р ir sālījuma īpatnējā siltumietilpība, J/(kg× 0 С);

r Р – sālījuma blīvums, kg/m 3;

t Р2 un t Р1 – dzesēšanas šķidruma temperatūra attiecīgi pie ieejas aukstumtelpā un izejā no tās, 0 С;

Q 0 - iekārtas dzesēšanas jauda.

C Р un r Р vērtības tiek atrastas saskaņā ar atsauces datiem par atbilstošo dzesēšanas šķidrumu atkarībā no tā temperatūras un koncentrācijas.

Aukstumaģenta temperatūra, ejot cauri iztvaicētājam, samazinās par 2 - 3 0 С.

Iztvaicētāju aprēķins gaisa dzesēšanai ledusskapjos

Lai sadalītu dzesētāja komplektācijā iekļautos iztvaicētājus, nosakiet nepieciešamo siltuma pārneses virsmu pēc formulas:

kur SQ ir kopējais siltuma pieaugums kamerā;

K - kameras aprīkojuma siltuma pārneses koeficients, W / (m 2 × K);

Dt ir aprēķinātā temperatūras starpība starp gaisu kamerā un dzesēšanas šķidruma vidējo temperatūru sālsūdens dzesēšanas laikā, 0 С.

Akumulatora siltuma pārneses koeficients ir 1,5–2,5 W / (m 2 K), gaisa dzesētājiem - 12–14 W / (m 2 K).

Paredzamā temperatūras starpība akumulatoriem - 14–16 0 С, gaisa dzesētājiem - 9–11 0 С.

Dzesēšanas ierīču skaitu katrai kamerai nosaka pēc formulas:

kur n ir nepieciešamais dzesēšanas ierīču skaits, gab.;

f ir viena akumulatora vai gaisa dzesētāja siltuma pārneses virsma (pieņemta, pamatojoties uz iekārtas tehniskajiem parametriem).

Kondensatori

Ir divi galvenie kondensatoru veidi: ūdens dzesēšana un gaisa dzesēšana. Lieljaudas saldēšanas iekārtās tiek izmantoti arī ar ūdeni dzesējami kondensatori, ko sauc par iztvaikošanas kondensatoriem.

Komerciālo saldēšanas iekārtu saldēšanas iekārtās visbiežāk izmanto gaisa dzesēšanas kondensatorus. Salīdzinot ar ūdens dzesēšanas kondensatoru, tie ir ekonomiski ekspluatācijā, vieglāk uzstādāmi un ekspluatējami. Saldēšanas iekārtas ar ūdens dzesēšanas kondensatoriem ir kompaktākas nekā tās ar gaisa dzesēšanas kondensatoriem. Turklāt darbības laikā tie rada mazāk trokšņa.

Ar ūdeni dzesējamie kondensatori atšķiras pēc ūdens kustības veida: plūsmas veida un apūdeņošanas, kā arī pēc konstrukcijas - apvalka un spoles, divu cauruļu un apvalka un caurules.

Galvenais veids ir horizontālie apvalka un cauruļu kondensatori (5.3. att.). Atkarībā no aukstumaģenta veida amonjaka un freona kondensatoru konstrukcijā ir dažas atšķirības. Siltuma pārneses virsmas izmēra ziņā amonjaka kondensatori aptver diapazonu no aptuveni 30 līdz 1250 m 2, bet freona kondensatori - no 5 līdz 500 m 2. Turklāt tiek ražoti amonjaka vertikālie apvalka un cauruļu kondensatori ar siltuma pārneses virsmu no 50 līdz 250 m 2 .

Korpusu un cauruļu kondensatorus izmanto vidējas un lielas jaudas iekārtās. Karsti aukstumaģenta tvaiki pa cauruli 3 (5.3. att.) iekļūst gredzenveida telpā un kondensējas uz horizontālās cauruļu kūļa ārējās virsmas.

Cauruļu iekšpusē zem sūkņa spiediena cirkulē dzesēšanas ūdens. Caurules tiek paplašinātas cauruļu loksnēs, no ārpuses noslēgtas ar ūdens pārsegiem ar deflektoriem, veidojot vairākas horizontālas ejas (2-4-6). Ūdens ieplūst pa cauruli 8 no apakšas un iziet caur cauruli 7. Uz tā paša ūdens pārsega atrodas vārsts 6 gaisa izvadīšanai no ūdens telpas un vārsts 9 ūdens novadīšanai kondensatora pārskatīšanas vai remonta laikā.

5.3. att. — horizontālie korpusa un cauruļu kondensatori

Aparāta augšpusē atrodas drošības vārsts 1, kas savieno amonjaka kondensatora gredzenveida telpu ar cauruļvadu, kas izvests ārā, virs augstākās ēkas jumta kores 50 m rādiusā no aparāta daļām. No apakšas pie korpusa ir piemetināts eļļas karteris ar atzarojuma cauruli 11 eļļas novadīšanai. Šķidrā aukstumaģenta līmeni korpusa apakšā kontrolē līmeņa indikators 12. Normālas darbības laikā visam šķidrajam aukstumaģentam ir jānoplūst uztvērējā.

Korpusa augšpusē ir vārsts 5 gaisa izlaišanai, kā arī atzarojuma caurule manometra 4 pievienošanai.

Lieljaudas amonjaka saldēšanas iekārtās tiek izmantoti vertikālie apvalka un cauruļu kondensatori, kas paredzēti siltuma slodzei no 225 līdz 1150 kW un tiek uzstādīti ārpus mašīntelpas, neaizņemot tās izmantojamo platību.

Nesen parādījās plākšņu tipa kondensatori. Augstā siltuma pārneses intensitāte plākšņu kondensatoros, salīdzinot ar apvalka un cauruļu kondensatoriem, ļauj pie vienas un tās pašas siltuma slodzes samazināt aparāta metāla patēriņu apmēram uz pusi un palielināt tā kompaktumu par 3–4. reizes.

Gaiss kondensatorus galvenokārt izmanto mazas un vidējas produktivitātes iekārtās. Atkarībā no gaisa kustības rakstura tos iedala divos veidos:

Ar brīvu gaisa kustību; šādus kondensatorus izmanto iekārtās ar ļoti zemu ražīgumu (līdz aptuveni 500 W), ko izmanto sadzīves ledusskapjos;

Ar piespiedu gaisa kustību, tas ir, ar siltuma pārneses virsmas pūšanu, izmantojot aksiālos ventilatorus. Šāda veida kondensatori visvairāk pielietojami mazas un vidējas jaudas mašīnās, tomēr ūdens trūkuma dēļ tos arvien vairāk izmanto lielas jaudas iekārtās.

Gaisa tipa kondensatori tiek izmantoti aukstumiekārtās ar blīvslēga kārbu, bezblīvējošiem un hermētiskiem kompresoriem. Kondensatoru dizains ir vienāds. Kondensators sastāv no divām vai vairākām sekcijām, kas savienotas virknē ar spolēm vai paralēli kolektoriem. Sekcijas ir taisnas vai U formas caurules, kas ar spoļu palīdzību saliktas spolē. Caurules - tērauds, varš; ribas - tērauds vai alumīnijs.

Piespiedu gaisa kondensatori tiek izmantoti komerciālās saldēšanas iekārtās.

Kondensatoru aprēķins

Projektējot kondensatoru, aprēķins tiek samazināts līdz tā siltuma pārneses virsmas un (ja tas ir dzesēts ar ūdeni) patērētā ūdens daudzuma noteikšanai. Pirmkārt, tiek aprēķināta faktiskā kondensatora termiskā slodze.

kur Q k ir kondensatora faktiskā termiskā slodze, W;

Q 0 - kompresora dzesēšanas jauda, ​​W;

N i - kompresora indikatora jauda, ​​W;

N e ir kompresora efektīvā jauda, ​​W;

h m - kompresora mehāniskā efektivitāte.

Iekārtās ar hermētiskiem vai bezdziedzeru kompresoriem kondensatora termiskā slodze jānosaka, izmantojot formulu:

(5.7)

kur N e ir elektriskā jauda pie kompresora motora spailēm, W;

h e - elektromotora efektivitāte.

Kondensatora siltuma pārneses virsmu nosaka pēc formulas:

(5.8)

kur F ir siltuma pārneses virsmas laukums, m 2;

k - kondensatora siltuma pārneses koeficients, W / (m 2 × K);

Dt m ir vidējā logaritmiskā starpība starp aukstumaģenta un dzesēšanas ūdens vai gaisa kondensācijas temperatūru, 0 С;

q F ir siltuma plūsmas blīvums, W/m 2 .

Vidējo logaritmisko starpību nosaka pēc formulas:

(5.9)

kur t in1 ir ūdens vai gaisa temperatūra pie kondensatora ieplūdes, 0 C;

t v2 - ūdens vai gaisa temperatūra pie kondensatora izejas, 0 C;

t k - saldēšanas iekārtas kondensācijas temperatūra, 0 С.

Dažādu veidu kondensatoru siltuma pārneses koeficienti ir norādīti tabulā. 5.1.

5.1. tabula - Kondensatoru siltuma pārneses koeficienti

Amonjaka apūdeņošana

Iztvaikojošs amonjakam

Gaisa dzesēšana (ar piespiedu gaisa cirkulāciju) aukstumnesējiem

800…1000 460…580 * 700…900 700…900 465…580 20…45 *

Vērtības uz definēts rievotai virsmai.

Ja iztvaicētājs ir paredzēts šķidruma, nevis gaisa dzesēšanai.

Iztvaicētājs dzesētājā var būt vairāku veidu:

• slāņveida
• caurule - iegremdējama
• apvalks un caurule.

Visbiežāk tie, kas vēlas savākt dzesētājs pats, izmantojiet iegremdējamo - vītu iztvaicētāju, kā lētāko un vienkāršāko iespēju, ko varat izgatavot pats. Jautājums galvenokārt ir par pareizu iztvaicētāja izgatavošanu, par kompresora jaudu, caurules diametra un garuma izvēli, no kuras tiks izgatavots topošais siltummainis.

Lai izvēlētos cauruli un tās daudzumu, nepieciešams izmantot siltumtehnikas aprēķinu, ko var viegli atrast internetā. Dzesētāju ražošanai ar jaudu līdz 15 kW, ar vītu iztvaicētāju, vispiemērotākie ir šādi vara cauruļu diametri 1/2; 5/8; 3/4. Caurules ar lielu diametru (no 7/8) ir ļoti grūti saliekt bez īpašām mašīnām, tāpēc tās neizmanto savītiem iztvaicētājiem. Visoptimālākā darbības vienkāršības un jaudas ziņā uz 1 metru garuma ir 5/8 caurule. Nekādā gadījumā nedrīkst pieļaut aptuvenu caurules garuma aprēķinu. Ja nav pareizi izgatavot dzesētāja iztvaicētāju, tad nevarēs sasniegt ne vēlamo pārkaršanu, ne vēlamo apakšdzesēšanu, ne freona viršanas spiedienu, kā rezultātā dzesētājs nedarbosies efektīvi vai neatdzisīs. pavisam.

Tāpat vēl viena nianse, jo atdzesētā vide ir ūdens (visbiežāk), tad viršanas temperatūrai (lietojot ūdeni) jābūt ne zemākai par -9C, ar delta starp freona viršanas temperatūru un atdzesētā ūdens temperatūru. Šajā sakarā avārijas zema spiediena slēdzis arī jāiestata uz avārijas līmeni, kas nav zemāks par izmantotā freona spiedienu tā viršanas temperatūrā -9C. Pretējā gadījumā, ja regulatora sensoram ir kļūda un ūdens temperatūra nokrītas zem +1C, ūdens sāks sasalt uz iztvaicētāja, kas samazinās un laika gaitā samazinās tā siltuma apmaiņas funkciju gandrīz līdz nullei - ūdens dzesētājs nedarbosies. strādāt pareizi.

Sīkāka informācija

Dzesētāja aprēķins. Kā aprēķināt dzesētāja dzesēšanas jaudu vai jaudu un pareizi to izvēlēties.

Kā to izdarīt pareizi, uz ko vispirms jāpaļaujas, lai starp daudzajiem piedāvājumiem ražotu kvalitatīvu preci?

Šajā lapā mēs sniegsim dažus ieteikumus, kurus uzklausot, jūs nonāksit tuvāk pareizai rīcībai..

Dzesētāja dzesēšanas jaudas aprēķins. Dzesētāja jaudas aprēķins - tā dzesēšanas jauda.

Pirmkārt, pēc formulas kurā piedalās atdzesētā šķidruma tilpums; šķidruma temperatūras maiņa, kas jānodrošina dzesētājam; šķidruma siltuma jauda; un, protams, laiks, cik ilgi šis šķidruma daudzums ir jāatdzesē - dzesēšanas jaudu nosaka:

Dzesēšanas formula, t.i. formula nepieciešamās dzesēšanas jaudas aprēķināšanai:

J\u003d G * (T1-T2) * C rzh * pzh / 3600

J– dzesēšanas jauda, ​​kW/h

G- atdzesētā šķidruma tilpuma plūsmas ātrums, m 3 / stundā

T2- atdzesētā šķidruma galīgā temperatūra, o С

T1- atdzesētā šķidruma sākotnējā temperatūra, o C

C hw- atdzesētā šķidruma īpatnējā siltumietilpība, kJ / (kg * o C)

pzh- atdzesētā šķidruma blīvums, kg / m 3

* Ūdenim C rzh *pzh = 4,2

Šo formulu izmanto, lai noteiktu nepieciešams dzesēšanas jauda un tas ir galvenais, izvēloties dzesētāju.

• Izmēru konvertēšanas formulas, ko aprēķināt dzesētāja dzesēšanas jauda:

1 kW = 860 kcal/stundā

1 kcal/stundā = 4,19 kJ

1 kW = 3,4121 kBtu/stundā

Dzesētāja izvēle

Lai ražotu dzesētāja izvēle- ļoti svarīgi ir pareizi veikt dzesētāja aprēķina tehnisko specifikāciju sagatavošanu, kas ietver ne tikai paša ūdens dzesētāja parametrus, bet arī datus par tā atrašanās vietu un tā kopīgā darba stāvokli ar patērētāju. Pamatojoties uz veiktajiem aprēķiniem, varat - izvēlēties dzesētāju.

Neaizmirstiet, kurā reģionā jūs atrodaties. Piemēram, Maskavas pilsētas aprēķins atšķirsies no Murmanskas pilsētas aprēķina, jo abu pilsētu maksimālās temperatūras atšķiras.

PNo ūdens dzesēšanas iekārtu parametru tabulām mēs izdarām pirmo dzesētāja izvēli un iepazīstamies ar tā īpašībām. Turklāt, ja ir pieejami izvēlētās iekārtas galvenie raksturlielumi, piemēram:- dzesētāja dzesēšanas jauda, tā patērētā elektriskā jauda, ​​vai tajā ir hidromodulis un tā padeve un šķidruma spiediens, caur dzesētāju ejošā gaisa tilpums (kas uzsilst) kubikmetros sekundē - varat pārbaudīt ūdens dzesētāja uzstādīšanas iespēju īpašā vietnē. Pēc tam, kad piedāvātais ūdens dzesētājs atbildīs tehnisko specifikāciju prasībām un, visticamāk, varēs strādāt tam sagatavotajā objektā, iesakām sazināties ar speciālistiem, kuri pārbaudīs Jūsu izvēli.

Dzesētāja izvēle - īpašības, kas jāņem vērā, izvēloties dzesētāju.

Vietnes pamatprasībasturpmākā ūdens dzesētāja uzstādīšana un tā darba shēma ar patērētāju:

• Ja plānotā vieta ir iekštelpās, tad vai tajā var nodrošināt lielu gaisa apmaiņu, vai šajā telpā var ienest ūdens dzesētāju, vai tajā varēs apkalpot?
• Ja ūdens dzesētāja turpmākā atrašanās vieta ir ārpus telpām - vai būs nepieciešams to darbināt ziemā, vai ir iespējams izmantot neaizsalstošus šķidrumus, vai ir iespējams aizsargāt ūdens dzesētāju no ārējām ietekmēm (pretvandālu, no lapām un koku zari utt.)?
• Ja šķidruma temperatūra, līdz kurai tai jābūt vēss zem +6 o C vai viņa ir virs +15 par C - visbiežāk šis temperatūras diapazons nav iekļauts ātrās atlases tabulās. Šādā gadījumā iesakām sazināties ar mūsu speciālistiem.
• Nepieciešams noteikt atdzesētā ūdens plūsmas ātrumu un nepieciešamo spiedienu, kas jānodrošina ūdens dzesētāja hidrauliskajam modulim - nepieciešamā vērtība var atšķirties no izvēlētās iekārtas parametra.
• Ja šķidruma temperatūru nepieciešams pazemināt par vairāk nekā 5 grādiem, tad shēma šķidruma tiešai dzesēšanai ar ūdens dzesētāju netiek piemērota un nepieciešama papildu aprīkojuma aprēķins un komplektēšana.
• Ja dzesētājs tiks izmantots visu diennakti un visu gadu, un šķidruma beigu temperatūra ir pietiekami augsta – cik lietderīgi būtu izmantot ierīci ar ?
• Lietojot augstas koncentrācijas nesasalstošus šķidrumus, ir nepieciešams papildu ūdens dzesētāja iztvaicētāja jaudas aprēķins.

Dzesētāja izvēles programma

Jūsu zināšanai: tas sniedz tikai aptuvenu izpratni par nepieciešamo dzesētāja modeli un atbilstību tā tehniskajām specifikācijām. Tālāk jums ir jāpārbauda speciālista aprēķini. Šajā gadījumā varat koncentrēties uz izmaksām, kas iegūtas aprēķinu rezultātā. +/- 30% (in gadījumi ar šķidruma dzesētāju zemas temperatūras modeļiem - norādītais skaitlis ir vēl lielāks). Optimāli modelis un izmaksas tiks noteiktas tikai pēc mūsu speciālista veikto aprēķinu pārbaudes un dažādu modeļu un ražotāju raksturlielumu salīdzināšanas.

Dzesētāja izvēle tiešsaistē

To var izdarīt, sazinoties ar mūsu tiešsaistes konsultantu, kurš ātri un tehniski pamatos atbildi uz jūsu jautājumu. Tāpat konsultants var veikt, pamatojoties uz īsi uzrakstītajiem darba uzdevuma parametriem dzesētāja aprēķins tiešsaistē un dot aptuveni piemērotu modeli pēc parametriem.

Nespeciālistu veiktie aprēķini bieži noved pie tā, ka izvēlētais ūdens dzesētājs pilnībā neatbilst gaidītajiem rezultātiem.

Uzņēmums Peter Kholod specializējas integrētos risinājumos, lai nodrošinātu rūpniecības uzņēmumus ar aprīkojumu, kas pilnībā atbilst ūdens dzesēšanas sistēmas piegādes darba uzdevuma prasībām. Mēs apkopojam informāciju, lai aizpildītu darba uzdevumu, aprēķinātu dzesētāja dzesēšanas jaudu, noteiktu optimāli piemērotu ūdens dzesētāju, pārbaudītu, izdodot ieteikumus tā uzstādīšanai speciālā vietā, aprēķinātu un pabeigtu visus papildu elementus iekārta sistēmā ar patērētāju (akumulatora tvertnes, hidrauliskā moduļa, papildus, ja nepieciešams, siltummaiņu, cauruļvadu un noslēgšanas un regulēšanas vārstu aprēķins).

Uzkrājot daudzu gadu pieredzi ūdens dzesēšanas sistēmu aprēķinos un turpmākajā ieviešanā dažādos uzņēmumos, mums ir zināšanas, lai atrisinātu jebkuru standarta un tālu no standarta uzdevumus, kas saistīti ar daudzām šķidruma dzesētāju uzstādīšanas funkcijām uzņēmumā, apvienojot tos ar ražošanas līnijām, konkrētu iekārtu darbības parametru iestatīšana.

Optimālākais un precīzākais un attiecīgi ūdens dzesētāja modeļa noteikšanu var veikt ļoti ātri, zvanot vai nosūtot pieteikumu mūsu uzņēmuma inženierim.

Papildu formulas dzesētāja aprēķināšanai un shēmas noteikšanai tā pieslēgšanai aukstā ūdens patērētājam (dzesētāja jaudas aprēķins)

• Formula temperatūras aprēķināšanai, sajaucot 2 šķidrumus (formula šķidrumu sajaukšanai):

T maisījums= (M1*S1*T1+M2*S2*T2) / (S1*M1+S2*M2)

T maisījums– sajauktā šķidruma temperatūra, o С

M1– 1. šķidruma masa, kg

C1- 1. šķidruma īpatnējā siltumietilpība, kJ / (kg * o C)

T1- 1. šķidruma temperatūra, o C

M2– 2. šķidruma masa, kg

C2- 2. šķidruma īpatnējā siltumietilpība, kJ / (kg * o C)

T2- 2. šķidruma temperatūra, o C

Šo formulu izmanto, ja dzesēšanas sistēmā tiek izmantota uzglabāšanas tvertne, slodze nav nemainīga laikā un temperatūrā (visbiežāk aprēķinot nepieciešamo autoklāva un reaktoru dzesēšanas jaudu)

Dzesētāja dzesēšanas jauda.

Maskava...... Voroņeža...... Belgoroda...... Ņižņevartovska...... Novorosijska...... Jekaterinburga...... Rostovā pie Donas...... Smoļenska...... Kirovs...... Hantimansijska...... Rostova pie Donas...... Penza...... Vladimirs...... Astrahaņa...... Brjanska...... Kazaņa...... Samara...... Naberezhnye Chelny...... Rjazaņa...... Ņižņijtagila..... Krasnodara...... Toljati...... Čeboksari...... Volžskis...... Ņižņijnovgorodas apgabals...... Ņižņijnovgoroda...... Rostova pie Donas...... Saratova...... Surguta...... Krasnodaras apgabals...... Rostovā pie Donas...... Orenburga...... Kaluga...... Uļjanovska...... Tomska...... Volgograda...... Tvera...... Mari El Republika...... Tjumeņa...... Omska...... Ufa...... Soči...... Jaroslavļa...... Ērglis...... Novgorodas apgabals......

1. uzdevums

Karstā produkta plūsma, kas iziet no reaktora, ir jāatdzesē no sākotnējās temperatūras t 1n = 95°C līdz gala temperatūrai t 1k = 50°C, šim nolūkam to nosūta uz ledusskapi, kur tiek piegādāts ūdens ar sākotnējo temperatūru t 2n. = 20°C. Nepieciešams aprēķināt ∆t cf līdzstrāvas un pretplūsmas apstākļos ledusskapī.

Risinājums: 1) Dzesēšanas ūdens beigu temperatūra t 2k siltumnesēju līdzstrāvas kustības apstākļos nedrīkst pārsniegt karstā dzesēšanas šķidruma gala temperatūras vērtību (t 1k = 50°C), tāpēc ņemam vērā vērtība t 2k = 40°C.

Aprēķiniet vidējo temperatūru ledusskapja ieejā un izejā:

∆t n cf = 95 - 20 = 75;

∆t līdz cf = 50 - 40 = 10

∆tav = 75 - 10 / ln(75/10) = 32,3 °C

2) Ūdens beigu temperatūra pretplūsmā būs tāda pati kā siltumnesēju tiešajā plūsmā t 2k = 40°C.

∆t n cf = 95 - 40 = 55;

∆t līdz cf = 50 - 20 = 30

∆tav = 55 - 30 / ln(55/30) = 41,3°C

2. uzdevums.

Izmantojot 1. uzdevuma nosacījumus, nosaka nepieciešamo siltuma apmaiņas virsmu (F) un dzesēšanas ūdens plūsmas ātrumu (G). Karsta produkta patēriņš G = 15000 kg/h, tā siltumietilpība C = 3430 J/kg deg (0,8 kcal kg deg). Dzesēšanas ūdenim ir šādas vērtības: siltuma jauda c = 4080 J / kg deg (1 kcal kg deg), siltuma pārneses koeficients k = 290 W / m 2 grādi (250 kcal / m 2 * deg).

Risinājums: Izmantojot siltuma bilances vienādojumu, mēs iegūstam izteiksmi siltuma plūsmas noteikšanai, sildot aukstu dzesēšanas šķidrumu:

Q \u003d Q gt \u003d Q xt

no kurienes: Q \u003d Q gt \u003d GC (t 1n - t 1k) \u003d (15000/3600) 3430 (95 - 50) \u003d 643125 W

Ņemot t 2k \u003d 40 ° C, mēs atrodam aukstā dzesēšanas šķidruma plūsmas ātrumu:

G \u003d Q / c (t 2k - t 2n) \u003d 643125 / 4080 (40 - 20) \u003d 7,9 kg / s \u003d 28 500 kg / h

Nepieciešamā siltuma pārneses virsma

plūsmai uz priekšu:

F \u003d Q / k ∆t cf \u003d 643125 / 290 32,3 \u003d 69 m 2

ar pretstrāvu:

F \u003d Q / k ∆t cf \u003d 643125 / 290 41,3 \u003d 54 m 2

3. uzdevums

Ražošanā gāze tiek transportēta pa tērauda cauruļvadu ar ārējo diametru d 2 \u003d 1500 mm, sieniņu biezumu δ 2 \u003d 15 mm, siltumvadītspēju λ 2 \u003d 55 W / m·deg. Cauruļvada iekšpuse ir izklāta ar šamota ķieģeļiem, kuru biezums ir δ 1 = 85 mm, siltumvadītspēja λ 1 = 0,91 W/m·deg. Siltuma pārneses koeficients no gāzes uz sienu α 1 = 12,7 W / m 2 · deg, no sienas ārējās virsmas uz gaisu α 2 = 17,3 W / m 2 · deg. Ir nepieciešams atrast siltuma pārneses koeficientu no gāzes uz gaisu.

Risinājums: 1) Nosakiet cauruļvada iekšējo diametru:

d 1 = d 2 - 2 (δ 2 + δ 1) \u003d 1500 - 2 (15 + 85) \u003d 1300 mm \u003d 1,3 m

vidējais oderes diametrs:

d 1 cf \u003d 1300 + 85 \u003d 1385 mm \u003d 1,385 m

Caurules sienas vidējais diametrs:

d 2 cf \u003d 1500 - 15 \u003d 1485 mm \u003d 1,485 m

Aprēķiniet siltuma pārneses koeficientu, izmantojot formulu:

k = [(1/α 1) (1/d 1) + (δ 1 / λ 1) (1/d 1 sr)+ (δ 2 / λ 2) (1/d 2 sr)+( 1/α 2)] -1 = [(1/12,7) (1/1,3) + (0,085/0,91) (1/1,385) + (0,015/55) (1/1,485) + (1/17,3)] -1 \u003d 5,4 W / m 2 grādi

4. uzdevums

Viena gājiena apvalka un caurules siltummainī metanolu karsē ar ūdeni no sākotnējās temperatūras no 20 līdz 45 °C. Ūdens plūsma tiek atdzesēta no 100 līdz 45 °C. Siltummaiņa cauruļu saišķī ir 111 caurules, vienas caurules diametrs ir 25x2,5 mm. Metilspirta plūsmas ātrums caur caurulēm ir 0,8 m/s (w). Siltuma pārneses koeficients ir vienāds ar 400 W/m 2 grādiem. Nosakiet cauruļu saišķa kopējo garumu.

Definēsim siltumnesēju vidējo temperatūru starpību kā vidējo logaritmisko.

∆t n cf = 95 - 45 = 50;

∆t līdz cf = 45 - 20 = 25

∆tav = 45 + 20 / 2 = 32,5°C

Nosakīsim metilspirta masas plūsmas ātrumu.

G cn \u003d n 0,785 d int 2 w cn ρ cn \u003d 111 0,785 0,02 2 0,8 \u003d 21,8

ρ cn \u003d 785 kg / m 3 - metilspirta blīvums 32,5 ° C temperatūrā tika atrasts no atsauces literatūras.

Tad mēs nosakām siltuma plūsmu.

Q = G cn ​​cn (t c cn - t n cn) \u003d 21,8 2520 (45 - 20) \u003d 1,373 10 6 W

c cn \u003d 2520 kg / m 3 - metilspirta siltumietilpība 32,5 ° C temperatūrā tika atrasta no atsauces literatūras.

Ļaujiet mums noteikt nepieciešamo siltuma apmaiņas virsmu.

F \u003d Q / K∆t cf \u003d 1,373 10 6 / (400 37,5) \u003d 91,7 m 3

Aprēķināsim cauruļu saišķa kopējo garumu no cauruļu vidējā diametra.

L \u003d F / nπd cf \u003d 91,7 / 111 3,14 0,0225 \u003d 11,7 m.

5. uzdevums

Plākšņu siltummainis tiek izmantots, lai sildītu 10% NaOH šķīduma plūsmu no 40°C līdz 75°C. Nātrija hidroksīda patēriņš ir 19000 kg/h. Kā sildītājs tiek izmantots ūdens tvaiku kondensāts, tā patēriņš 16000 kg/h, sākuma temperatūra 95°C. Ņemiet siltuma pārneses koeficientu, kas vienāds ar 1400 W / m 2 grādiem. Ir nepieciešams aprēķināt plākšņu siltummaiņa galvenos parametrus.

Risinājums: atrodiet nodotā ​​siltuma daudzumu.

Q \u003d G p ar p (t k p - t n p) \u003d 19000/3600 3860 (75 - 40) \u003d 713 028 W

No siltuma bilances vienādojuma mēs nosakām kondensāta galīgo temperatūru.

t līdz x \u003d (Q 3600 / G līdz c līdz) - 95 \u003d (713028 3600) / (16000 4190) - 95 = 56,7 ° C

с р,к - no atsauces materiāliem atrastā šķīduma un kondensāta siltumietilpība.

Siltumnesēju vidējo temperatūru noteikšana.

∆t n cf = 95 - 75 = 20;

∆t līdz cf = 56,7 - 40 = 16,7

∆tav = 20 + 16,7 / 2 = 18,4°C

Nosakām kanālu šķērsgriezumu, aprēķinam ņemam kondensāta masas ātrumu W c = 1500 kg/m 2 ·sek.

S = G / W = 16000/3600 1500 \u003d 0,003 m 2

Pieņemot, ka kanāla platums b = 6 mm, mēs atrodam spirāles platumu.

B = S/b = 0,003/ 0,006 = 0,5 m

Precizēsim kanālu sadaļu

S \u003d B b \u003d 0,58 0,006 \u003d 0,0035 m 2

un masas plūsmas ātrumu

W p \u003d G p / S \u003d 19000 / 3600 0,0035 \u003d 1508 kg / m 3 s

W līdz \u003d G līdz / S \u003d 16000 / 3600 0,0035 \u003d 1270 kg / m 3 s

Spirālveida siltummaiņa siltummaiņas virsmas noteikšana tiek veikta šādi.

F \u003d Q / K∆t cf \u003d 713028 / (1400 18,4) \u003d 27,7 m 2

Nosakiet spirāles darba garumu

L \u003d F / 2B \u003d 27,7 / (2 0,58) = 23,8 m

t = b + δ = 6 + 5 = 11 mm

Lai aprēķinātu katras spirāles apgriezienu skaitu, ir jāņem spirāles sākotnējais diametrs, pamatojoties uz ieteikumiem d = 200 mm.

N \u003d (√ (2L / πt) + x 2) - x \u003d (√ (2 23,8 / 3,14 0,011) + 8,6 2) - 8,6 \u003d 29,5

kur x \u003d 0,5 (d / t - 1) \u003d 0,5 (200/11 - 1) \u003d 8,6

Spirāles ārējo diametru nosaka šādi.

D = d + 2Nt + δ = 200 + 2 29,5 11 + 5 = 860 mm.

6. uzdevums

Noteikt hidraulisko pretestību siltumnesējiem, kas izveidoti četrpakāpju plākšņu siltummainī ar kanāla garumu 0,9 m un ekvivalentu diametru 7,5 10 -3, ja butilspirtu atdzesē ar ūdeni. Butilspirtam ir šādas īpašības: patēriņš G = 2,5 kg/s, ātrums W = 0,240 m/s un blīvums ρ = 776 kg/m 3 (Reinoldsa kritērijs Re = 1573 > 50). Dzesēšanas ūdenim ir šādi raksturlielumi: plūsmas ātrums G = 5 kg/s, ātrums W = 0,175 m/s un blīvums ρ = 995 kg/m 3 (Reinoldsa kritērijs Re = 3101 > 50).

Risinājums: Noteiksim vietējās hidrauliskās pretestības koeficientu.

ζ bs = 15/Re 0,25 = 15/1573 0,25 = 2,38

ζ in \u003d 15 / Re 0,25 \u003d 15/3101 0,25 \u003d 2,01

Norādīsim spirta un ūdens kustības ātrumu veidgabalos (ņemam d gab = 0,3m)

W gab. = Gbs / ρ bs 0,785 d gab

W gab \u003d G in / ρ in 0,785d gab 2 \u003d 5/995 0,785 0,3 2 \u003d 0,07 m / s mazāk nekā 2 m / s, tāpēc var ignorēt.

Noteiksim butilspirta un dzesēšanas ūdens hidrauliskās pretestības vērtību.

∆Р bs = xζ ( l/d) (ρ bs w 2 /2) \u003d (4 2,38 0,9/0,0075) (776 0,240 2/2) \u003d 25532 Pa

∆Р in = xζ ( l/d) (ρ in w 2 /2) \u003d (4 2,01 0,9 / 0,0075) (995 0,175 2 / 2) \u003d 14699 Pa.