О поверочных расчетах теплообменников
Типы и виды теплообменных аппаратов. Определение величин тепловых потоков и расходов теплоносителей при отсутствии расходомеров и оценка степени загрязнения поверхностей нагрева ТО. Описание процесса конвективного теплообмена по критерию Нуссельта.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 27.02.2017 |
| Размер файла | 13,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
О поверочных расчетах теплообменников
И.М. Сапрыкин
Широкое применение теплообменных аппаратов различного типа в теплоэнергетике и других областях техники вызывает потребность в методике расчета, позволяющей оперативно пересчитывать параметры теплоносителей для условий нерасчетных режимов работы.
Эта потребность касается главным образом специалистов, работающих в сферах проектирования и эксплуатации систем, содержащих теплообменные аппараты. теплообмен расходомер нагрев
Знание «поведения» теплообменников (ТО) в нерасчетных режимах необходимо: для правильного выбора оборудования (насосов, регулирующих клапанов и других элементов трубопроводных систем, включающих ТО); для определения величин тепловых потоков и расходов теплоносителей при отсутствии расходомеров; для оценки степени чистоты (загрязнения) поверхностей нагрева ТО и других целей.
Сегодня на рынке теплообменного оборудования представлены как зарубежные, так и отечественные производители, выпускающие весьма широкий спектр ТО. Имеющиеся методики расчетов не всегда учитывают особенности конкретных ТО и теплофизические свойства воды.
Обращение к производителям ТО с просьбой о выполнении дополнительных расчетов по уже имеющемуся и находящемуся в эксплуатации ТО не всегда удобно либо вообще невозможно.
Различные типы и виды ТО отличаются конструктивными особенностями, расчетными тепловыми потоками, диапазонами температур теплоносителей. У каждого производителя теплообменного оборудования имеются свои эксклюзивные программы по расчету ТО, учитывающие их индивидуальные особенности.
При одинаковых параметрах - тепловом потоке и четырех температурах теплоносителей на портах - ТО различных производителей отличаются коэффициентами теплопередачи (КТП) и площадями поверхностей нагрева. То есть, информация об индивидуальных особенностях данного ТО заключена в его расчетных характеристиках.
Метод поверочного расчета теплообменников предлагаемый автором метод поверочного расчета водоводяных противоточных одноходовых ТО с известными расчетными параметрами основан на описании процесса конвективного теплообмена посредством критерия Нуссельта.
Следует иметь в виду, что при решении задач 1-3, величина Q весьма сильно зависит от точности измерения четырех температур на портах ТО.
Для задачи 10 - определение степени чистоты поверхности нагрева в - предлагается формула, полученная из общего уравнения (1):
Примеры расчета. Расчеты выполнены по формулам 1 и 3, m=0,73.
В тепловых пунктах систем централизованного теплоснабжения ТО, предназначенные для подогрева водопроводной воды на нужды горячего водоснабжения (ГВС), работают в весьма широких пределах изменения температур.
Температура воды ГВС на входе в ТО в течение суток изменяется от 5 до 50 ОC (циркуляция при отсутствии водоразбора). В свою очередь, в течение сезона температура теплоносителя на входе в ТО может изменяться от 70 до 150ОC.
Кроме того, тепловой поток для ГВС, передаваемый ТО в течение суток при отсутствии баков-аккумуляторов горячей воды, может изменяться в 10 и более раз.
В табл. 2 приведены расчеты режимов работы одноходового ПТО типа М 10В с поверхностью нагрева 30,96 м2. ПТО предназначен для обеспечения максимальной часовой тепловой нагрузки ГВС 2000 кВт и подключен к тепловым сетям по параллельной схеме. Расчетными температурами для подбора ПТО являются:
¦ по греющей воде: на входе в ПТ01 ф1=70 ОC; на выходе из ПТО t2=30 ОC;
¦ по нагреваемой воде: на входе в ПТОф2=5 ОC; на выходе из ПТО ф1 = 60 ОC t1=130 ОC. При этом расход G1 снижается до 14,2 т/ч, а температура t2 падает до 8,9 ОC.
Режим 3 предполагает наличие слоя накипи S=0,1 мм. Для обеспечения температуры ф1 =60 ОC расход G1 возрастает до 65 т/ч, а температура t2 до 43,6 ОC.
Режим 4 предполагает наличие слоя накипи S=0,3 мм (в=0,46). Если по греющей стороне отсутствует возможность дальнейшего увеличения расхода свыше И^дд т/ч, то Q снижается до 1648 кВт, t2 возрастает до 48,2 ОC, а t1 снижается до 50,3 ОC.
Режимы 5 и 6 - циркуляционные. В режиме 6 при t1=130 ОC расход греющего теплоносителя снижается до 6^2 т/ч (более чем в 20 раз по сравнению с режимом 1).
1. Предлагается метод поверочных расчетов водоводяных противоточных одноходовых ТО, содержащий уравнение, связывающее тепловой поток с четырьмя температурами теплоносителей на портах при различных степенях чистоты теплопередающих поверхностей.
2. На основании предлагаемых уравнений возможно по известному расчетному режиму ТО (расчетные характеристики которого включают: тепловой поток, коэффициент теплопередачи, четыре температуры теплоносителей, степень чистоты) рассчитать параметры теплоносителей для любого другого режима. В частности, определять при отсутствии расходомеров величины теплового потока и расходов теплоносителей по результатам измерения четырех температур на портах ТО.
3. Предлагаемый метод несложно адаптируется к расчету противоточных одноходовых ТО с другими, кроме воды, жидкими средами.
Литература
1. СП 41-101 -95. Тепловые пункты.
2. Зингер Н.М., Тарадай А.М., Бармина Л.С. Пластинчатые теплообменники в системах теплоснабжения. М.: Энер-гоатомиздат, 1995.
3. Орбис В.С., Адамова М.А. К диагностике технического состояния теплообменных аппаратов // Энергосбережение. 2005. № 2.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Применение теплообменных аппаратов типа "труба в трубе" и кожухотрубчатых для нагрева уксусной кислоты и охлаждения насыщенного водяного пара. Обеспечение должного теплообмена и достижения более высоких тепловых нагрузок на единицу массы аппарата.
курсовая работа [462,6 K], добавлен 06.11.2012Классификация теплообменных аппаратов и теплоносителей. Конструкции трубчатых, пластинчатых и спиральных аппаратов поверхностного типа. Определение поверхности нагрева, длины и количества секций прямоточного водяного обогревателя горячего водоснабжения.
курсовая работа [961,6 K], добавлен 23.04.2010Изучение конструкции и принципа работы спиральных теплообменников. Рабочие среды спиральных теплообменных аппаратов. Расчет тепловой нагрузки, скорости теплоносителя в трубах, расхода воды, критериев Рейнольдса и Нуссельта, коэффициентов теплоотдачи.
контрольная работа [135,3 K], добавлен 23.12.2014Ознакомление с конструкцией теплообменных аппаратов нефтепромышленности; типы и конструктивное исполнение кожухотрубчатых установок. Описание технологического и механического расчета оборудования. Выбор конструкционных материалов и фланцевого соединения.
дипломная работа [3,3 M], добавлен 17.04.2014Основные виды теплообменных аппаратов, применяемых в химической промышленности. Основы процесса, протекающего в кожухотрубчатом теплообменнике. Расчет энтальпии нефти на выходе в теплообменник, тепловой баланс и противоточная схема процесса теплообмена.
курсовая работа [735,3 K], добавлен 07.09.2012Сравнительная характеристика выпарных теплообменных аппаратов, физико-химическая характеристика процесса. Эксплуатация выпарных аппаратов и материалы, применяемые для изготовления теплообменников. Тепловой расчет, уравнение теплового баланса аппарата.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 03.10.2010Определение поверхности теплообмена и конечных температур рабочих жидкостей. Расчетные уравнения теплообмена при стационарном режиме - уравнение теплопередачи и уравнение теплового баланса. Расчёт кожухотрубчатого и пластинчатого теплообменных аппаратов.
курсовая работа [5,2 M], добавлен 03.01.2011Конструктивный расчет рекуперативного кожухотрубчатого теплообменника. Определение интенсивности процессов теплообмена, расходов и скоростей движения греющего и нагреваемого теплоносителей. Расчет гидравлических сопротивлений при движении теплоносителей.
курсовая работа [476,3 K], добавлен 21.02.2021Количественная характеристика пространства, занимаемого телом или веществом. Виды и преимущества расходомеров. Принцип действия электромагнитных, тепловых, концентрационных расходомеров. Характеристика механических, объемных и скоростных счетчиков.
презентация [763,8 K], добавлен 27.10.2015Описание судового парового котла КГВ 063/5, расчет энтальпии дымовых газов. Сравнение величин фактических и допустимых тепловых напряжений топочного объема. Расчет конвективной поверхности нагрева, теплообмена в экономайзере. Эксплуатация паровых котлов.
курсовая работа [321,7 K], добавлен 30.06.2012Классификация теплообменных аппаратов применяемых в нефтегазопереработке. Назначение испарителей. Обслуживание и чистка теплообменников. Определение температур холодного теплоносителя. Расход греющего пара. Определение диаметров штуцеров испарителя.
курсовая работа [463,2 K], добавлен 14.03.2016Изучение устройства и определение назначения теплообменных аппаратов, основы их теплового расчета. Конструкторское описание основных элементов криогенных машин и установок, их назначение. Понятие теплообмена и изучение основных законов теплопередачи.
контрольная работа [486,6 K], добавлен 07.07.2014Системы теплообмена установок первичной переработки нефти. Методы решения задачи синтеза тепловых систем. Разработка компьютерной модели технологического процесса теплообмена. Описание схемы и общая характеристика установки ЭЛОУ-АТ-6 Киришского НПЗ28.
дипломная работа [1,9 M], добавлен 10.07.2015Общая характеристика продуктов сгорания в поверхностях нагрева. Методика расчета энтальпии продуктов сгорания топлива, конвективного пучка и невязки парогенератора. Конструктивные размеры и свойства поверхностей нагрева фестона и испарительных пучков.
курсовая работа [605,0 K], добавлен 20.12.2010Сущность процесса теплообмена. Физико-химические свойства сырья и продуктов. Характеристики осветительного керосина. Классификация теплообменников по способу передачи тепла и тепловому режиму. Техника безопасности при обслуживании теплообменников.
реферат [275,2 K], добавлен 07.01.2015Технология ремонта центробежных насосов и теплообменных аппаратов, входящих в состав технологических установок: назначение конденсатора и насоса, описание конструкции и расчет, требования к монтажу и эксплуатации. Техника безопасности при ремонте.
дипломная работа [3,8 M], добавлен 26.08.2009Исходные данные для расчета тепловых потерь печи для нагрева под закалку стержней. Определение мощности, необходимой для нагрева, коэффициент полезного действия нагрева холодной и горячей печи. Температура наружной стенки и между слоями изоляции.
контрольная работа [98,4 K], добавлен 25.03.2014Понятие и классификация теплообменных аппаратов. Определение площади поверхности теплообмена и коэффициента теплопередачи. Расчет гидравлических и механических характеристик устройства. Обоснование мероприятий по снижению гидравлического сопротивления.
курсовая работа [83,2 K], добавлен 17.07.2012Классификация теплообменных аппаратов. Расчёт гидравлического сопротивления теплообменника. Расчет холодильника первой ступени. Вычисление средней разности температур теплоносителей. Расчет конденсатора паров толуола и поверхности теплопередачи.
курсовая работа [688,1 K], добавлен 17.11.2009Диаграмма изменения составов жидкости и пара от температуры. Описание технологической схемы ректификационной установки. Классификация ректификационных установок. Клапанные тарелки. Способы проведения тепловых процессов. Обзор теплообменных аппаратов.
курсовая работа [1012,6 K], добавлен 17.04.2014
