Расчет конденсатора
В = ──────── · 100 % (17)
Fст
41 - 34
В = ──────· 100 % = 17 %
41
Допускается, как правило, превышение стандартной поверхности нормализованного теплообменника над расчётной не более чем 20 %.
1.2. РАСЧЁТ ТЕПЛОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ
Целью расчёта тепловой изоляции является определение необходимой толщины слоя теплоизоляционного материала, покрывающего наружную поверхность теплообменника с целью снижения тепловых потерь и обеспечения требований безопасности и охраны труда при обслуживании теплоиспользующих установок. Температура поверхности слоя изоляции не должна превышать 45°С.
Расчёт толщины теплоизоляционного слоя материала проводят по упрощённой схеме, используя следующие уравнения [1]:
Qп = αн · F(tиз. – tокр. ) (17)
λиз.
Qиз =. ──── · F( tст. – tиз. ) (18)
δиз.
Так как Qп = Qиз , то из этого следует :
λиз. ( tст. – tиз. )
δиз. = ───────── (19)
αн (tиз. – tокр. )
где α – коэффициент теплоотдачи в окружающую среду, Вт/мІК,
δиз. – толщина материала изоляции, мм,
λиз. – коэффициент теплопроводности материала изоляции, Вт/мК,
tст., tокр. , tиз. – соответственно температуры наружной стенки аппарата, окружающей среды, наружной поверхности теплоизоляционного материала °С,
Коэффициент теплоотдачи, который определяет суммарную скорость переноса теплоты конвекций и тепловым излучением для аппаратов, находящихся в закрытых помещениях, при температуре до 150°С можно рассчитать по приближённому уравнению:
αн = 9,74 + 0,07∆t (20)
Выбираем теплоизоляционный материал – стеклянная вата.
Задаём температуры:
Tст = 89°С
Tокр = 25°С
tиз. = 40°С
λиз. = 0,05 Вт/мК [1]
Рассчитываем значение коэффициента теплоотдачи :
∆t = tиз - tокр. = 40° - 25° = 15°С
αн = 9,74 + 0,07 * 15°С = 10,79
По уравнению (19) найдём толщину материала изоляции:
0,045 (89 – 40)
δиз. = ───────── = 13,3 мм
10,79 ( 40-25 )
1.3. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ ТЕПЛООБМЕННЫХ АППАРАТОВ
Основной целью гидравлического расчёта теплообменных аппаратов является определение затрат энергии на перемещении жидкости через теплообменник и подбор насоса или вентилятора.
В общем случае мощность N [кВт],потребляемая двигателем насоса рассчитывается по уравнению [1]:
V · ∆Рп
N = ───────── (21)
1000 ŋн ŋ пер. ŋдв.
где V – объёмная производительность, мі/с,
∆Рп - потеря давления при течении теплоносителя, Па,
ŋн ,ŋпер., ŋдв. – соответственно коэффициенты полезного действия собственно насоса, передаточного механизма и двигателя
V = ω · S =0.2010 · 0.009 = 0.001809 мі/с
ω = 0,2010 (таблица 1,2)
S = 0,009 (таблица 1,2)
1.3.1. РАССЧИТЫВАЕМ ПОЛНОЕ ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ПОТОКА ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ
Уравнение для расчёта гидравлического сопротивления трубного пространства кожухотрубчатого теплообменника:
LZ ωтр.І ρ ρ ωтрюІ ρ ωшт.І
∆Рп .тр. = λ ──── · ──── + [2.5(Z – 1) +2Z] · ──── + 3─────+ ρgh (22)
dэ 2 2 2
где λ – коэффициент трения
L – длина труб, м,
Z – число ходов
dэ – диаметр эквивалентный, м,
ωтр – скорость теплоносителя, м/с,
ρ – плотность вещества, кг/мі,
h – высота подъёма, м,
g = 9,8 м/сІ - ускорение свободного падения
Коэффициент трения рассчитываем по формуле:
10 560
─── < Re < ──── зона смешенного трения (23)
е e
е = ∆/ dэ = 0,06/16 = 0,00375
∆ = 0,06 мм [2]
dэ = 16 мм (таблица 1,2)
2666,66 < 3819,382 < 149333,33
λ = 0,11( е + 68 / 3819,382 )0,25 = 0,04214
Рассчитываем по формуле
М
ωшт = ──── (24)
ρ S
d = 150 мм [2]
πdІ 3.14*(0.15)І
S = ──── = ──────= 0.01766