выполнено на сервисе Автор24

Студенческая работа на тему:

Изменение температур теплоносителей зафиксируем в виде таблицы Начальные и конечные температуры теплоносителей Теплоноситель tн tк Вода 12 40 ЧХУ 80 45 Вода 3422651212840012ºС 40ºС ЧХУ 4667251035040080 ºС 45 ºС Определим температуру на концах теплообменника

Решение задач Процессы и аппараты

Создан заказ №1055228

25 марта 2016

Изменение температур теплоносителей зафиксируем в виде таблицы Начальные и конечные температуры теплоносителей Теплоноситель tн tк Вода 12 40 ЧХУ 80 45 Вода 3422651212840012ºС 40ºС ЧХУ 4667251035040080 ºС 45 ºС Определим температуру на концах теплообменника

Как заказчик описал требования к работе:

Решить 2 задачи.Учебное пособие для поиска некоторых коэффициентов прилагается.

Фрагмент выполненной работы:

Изменение температур теплоносителей зафиксируем в виде таблицы: Начальные и конечные температуры теплоносителей Теплоноситель tн tк Вода 12 40 ЧХУ 80 45 Вода 3422651212840012ºС 40ºС ЧХУ 4667251035040080 ºС 45 ºС Определим температуру на концах теплообменника: = 80– 12 = 68 ºC = 45– 40= 5ºC Средняя разность температур определяется по формуле: = Средняя разность температур Δtср=68-52,61=24,140C. Определим среднюю температуру ЧХУ: t= - ∆tср ºC t= 80-24=56 ºC Переведем расход из кг/ч в кг/с: G=6000 кг/ч = 6000/3600 = 1,67 кг/с. Значение плотности (таблица 3) определяем методом интерполяции Температура, °С 40 °С 60 °С 1556 1517 При температуре 56 °С плотность ЧХУ равна 1524,8 кг/м3 Метод интерполяции: Разница температур: 6о°-40°=20° С Разница плотностей: 1556-1517=39 На каждый градус плотность уменьшается на 39:20=1,95 единиц плотности 56°-40°=16° 16·1,95=31,2 Искомая плотность будет 1556-31,2=1524,8 Найдем объемный расход ЧХУ: V2 = G2/ρ2, м/с где ρ2 – плотность ЧХУ V2 = G2/ρ2 = 1,67/1524,8 = 0,0011 м3/с. Найдем количество теплоты, которое передается от ЧХУ Q = G2∙C2 ∙(), Q = 1,67·858,95·(80-45)=0,05·106 Вт С2 – теплоемкость определяем по монограмме рис.9 Работа с монограммой: Наше вещество ЧХУ – четыреххлористый углеводород, обозначен в учебнике как тетрахлорид углерода. (работа была выполнена специалистами author24.ru) В таблице номер точки №2. Проводим линию от шкалы температур от значения 56° С, через точку №2 дл шкалы теплоемкостей. Полученное значение 0,205. Переводим в единицы СИ 0,205·4,19·103=858,95Дж/(кг·К). По трубам движется вода. Дальше расчет ведем для воды. Средняя температура воды (стр.157 учебника): t1 = 0,5(t1 + t2)=0,5(12+40)=26°С Определим теплооемкость воды при средней температуре: С1 = 4190 Дж/(кг·К). Номер точки 36, температура 26, значение будет 1,0 Q = G2∙C2 ∙(), Q = G1∙C1 ∙()·1,05, 1,05 - коэффициент, учитывающий 5 % потери тепла в процессе Определим расход воды: 0,05 ·106 = G1·4190·(40-12)·1,05; G1 = 0,406 кг/с; Расход воды равен 1,46 т/час 0,4059 кг/с ·3600=1461,21 кг/час. Значение плотности (таблица 3) определяем методом интерполяции Температура, °С 20 °С 40 °С 998 992 При температуре 26 °С плотность воды равна 996,2 кг/м3 Найдем объемный расход воды: V1 = G1/ρ1, м/с где ρ1 – плотность воды V1 = G1/ρ1 = 0,406/ 996,2 = 0,00041 м3/с. Скорость потока воды: ω=VS=4∙Vπ∙d2 где V – объемный расход воды, м3/с; S – площадь сечения трубы, м2; d – внутренний диаметр трубы, м. ω=4∙0,000413,14∙0,000441=1,184 м/с Критерий Рейнольдса для трубного пространства: Re=ωв∙d∙ρвμв μв – динамический коэффициент вязкости воды при 26° С. μв = 0,8737·10-3 Па·с Значения динамической вязкости взято с интернета http://www.fptl.ru/spravo4nik/vyazkost-vodi.html Re=1,184∙0,021∙996,20,8737·10-3=28350 Re>104 – развитое турбулентное течение (стр.141) Критерий Прандтля для воды определим по таблице 35, методом интерполяции Температура, °С 20 °С 30 °С 7,02 5,42 При температуре 26 °С Критерий Прандтля воды равен 6,06 Далее строго по примеру. В примере температура стенки определена как 38°С. Расчет температуры стенки не производится, берется как ∆tcр. Нашу температуру стенки определим как 24° С. Nu=0.021∙Re0.8∙Pr0.43∙PrPrcт0.25 Prcт = 6,38 (см. расчет выше) Nu=0.021∙283500.8∙6,060.43∙6,066,380.25=164,11 Тогда, αв=Nu∙λвd=164.11∙0.5920.021=4626.34 Вт/(м2∙К) Для определения коэффициента теплопроводности используем рис.8. Номер кривой 16. При 20°С – 0,58, при 30°С-0,6, снова используем метод интерполяции. Для 26°С – 0,592. В условиях задачи не указываются загрязнения стенок труб. Коэффициент на потерю тепла (1,05) нами уже был взят. Поэтому в формуле загрязнениями пренебрежем. К= 11α1+δстλст+1αв=11840+0,00246,5+14626,34=690 Вт/(м2∙К) α1 – коэффициент теплопередачи от воды к стенке, 840 Вт/ (м2·К); (ЗАДАЛИСЬ) δст – толщина стенки, 2 мм; λст – коэффициент теплопроводности стали, 46,5 Вт/ (м·К). табл. 28. Поверхность теплообмена: F=QK∙Δtср=0,05∙106690∙24,14=3 м2 Решение: поверхность теплообмена равна 3 м2; расход воды равен 1,46 т/ч. Расчет велся по воде, так как нам известно только трубное пространство, для расчета по ЧХУ нужно знать сечение межтрубного пространства. В задачу может быть добавлено: Количество труб, загрязнения труб, температура стенки.Посмотреть предложения по расчету стоимости