Теоретические основы энерго- и ресурсосбережения в химических технологиях



         

Задача №5


. Рассчитать термическое сопротивление

 (К/Вт), теплообменника «газ-жидкость»: элемента отопительного устройства утилизации теплоты уходящих газов.

Расчетная схема представлена ниже.

Определить тепловой поток от газа к жидкости:

Использовать формулу для расчета теплоотдачи от газа:

.

 Радиатор охлаждения газа и жидкости . Расчетная схема.

Дано:

  • Характеристики газа.
  •  0С температура газа на входе в радиатор;

     кг/ч  массовый расход газа;

    Основной компонент газовой  смеси – воздух, используем теплофизические параметры воздуха (определяющая температура:

     0С):

     мм.рт.ст.

     
    ;

     кг/м3

     м3/с

     
    ;

    ;

  • Характеристики  жидкости.
  •  кг/ч  массовый расход жидкости;

    Нагреваемая жидкость – вода, используем теплофизические параметры воды (определяющая температура:

     0С):

     кг/м3

     м3/с

     
    ;

  • Характеристики элементов конструкции.
  • Материал ребер Al сплав.

     
      - теплопроводность ребра;

     - высота ребра;

     - толщина ребра;

     - межреберный зазор;

     - толщина основания;

     - высота ребра;

     - глубина канала;

     - ширина канала (канал имеет прямоугольную форму).

    Решение.

    1)Суммарная площадь сечения каналов для прохождения газа.

     - доля зазора.

    Доля живого сечения:

     м2.

    2)Скорость потока газа.

     м/с.

    3)Эквивалентный гидравлический диаметр газового канала.

     м.

    4)Число Re для газа.

    .

    5)Эквивалентный тепловой диаметр газового канала.

     м.

    6)Фактор формы канала N.

    Течение жидкости не стабилизировано.

    Т.к.

    , то
    .

    Фактор формы канала N:

    .

    7)Относительная длина участка стабилизации.

    .

    8)Число Nuc при стабилизированного ламинарном течении. Определяем число Nuc для канала прямоугольной формы.

    .

    9) Средне интегральное число

    , с учетом того что Xc<1.

    .

    10)Среднее значение коэффициента теплоотдачи от газа к поверхности оребрения.

     
    .

    11)Конвективная поверхность ребер.

     м2.

    12)Поверхность основания свободная от ребер.

    ,

    ,

    ,

     м2.

    13)Параметр m.

     (1/ м).

    14)Эффективность ребер.

     - гиперболический тангенс,

     - гиперболический синус,

     - гиперболический косинус,




    Содержание  Назад  Вперед