Определить потребную поверхность рекуперативного теплообменника
.pdf
Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥
Определить потребную поверхность рекуперативного теплообменника, в котором вода нагревается горячими газами. Расчет произвести для прямоточной и противоточной схем. Привести график изменения температур для обеих схем движения. Значения температур газа: t1'=375 ˚C, t1''=225 ˚C, t2'=25 ˚C, t2''=110 ˚C, расход воды: M=0,8кгс коэффициент теплопередачи K=42Втм2×К.
Решение
Количество тепла, полученное водой в теплообменнике:
Q=М×C×t2''-t2'
где М - расход воды, кгс; С - массовая теплоемкость воды, С=4,19кДжкг×К; t2'' - температура воды на входе в теплообменник, ˚C; t2' - температура воды на выходе из теплообменника, ˚C.
Q=0,8×4,19×110-25=284,92 кВт
Площадь поверхности теплообменника определяется из уравнения теплопередачи:
Q=K×F×∆t
где Q - количество тепла, полученное нагреваемым теплоносителем в теплообменнике; K - коэффициент теплопередачи; F - площадь поверхности теплообмена; ∆t - средний температурный напор.
∆t=∆tб-∆tмln∆tб∆tм
где ∆tб,∆tм - большая и меньшая разность температур на концах теплообменника.
Определим средний температурный напор для прямоточной схемы движения теплоносителей:
∆tб=t1'-t2'=375-25=350 ˚C
∆tм=t1''-t2''=225-110=115 ˚C
∆t=350-115ln325115=211,14 ˚C
Тогда площадь поверхности теплообменника при прямоточной схеме движения теплоносителей:
F=QK×∆t=28492042×211,14=32,12 м2
Определим средний температурный напор для противоточной схемы движения теплоносителей:
∆tб=t1'-t2''=375-110=265 ˚C
∆tм=t1''-t2'=225-25=200 ˚C
∆t=265-200ln265200=231 ˚C
Тогда площадь поверхности теплообменника при противоточной схеме движения теплоносителей:
F=QK×∆t=28492042×231=29,37 м2