|
Самый простой способ реализовать соотношение Ошибка! ошибка внедренного объекта, заключается в задании чисел Рейнольдса для теплоносителей. Для этого сначала ищется их отношение: Ошибка! Ошибка внедренного объекта.. (2.49) Далее решается логическая задача следующего содержания. Наиболее оптимальным диапазоном числа Рейнольдса для компактных теплообменников является: Re 5000 ... 15000. Исходя из этого диапазона необходимо подобрать такие значения Rej и Ке2, чтобы удовлетворить уравнению (2.49). Если диапазона недостаточно, можно попытаться подобрать разные типы оребрения, чтобы изменить Ошибка! Ошибка внедренного объекта. И соотношение Ошибка! Ошибка внедренного объекта.. В Крайнем случае, можно выходить за рекомендованный диапазон Re, но учитывать, что в области Re < 5000 возрастают габариты теплообменника, а в области Re > 15000 значительно увеличивается гидравлическое сопротивление. в) Расчет коэффициента теплопередачи Режимы течения теплоносителей дают возможность определить коэффициенты теплоотдачи в обоих трактах: Ошибка! Ошибка внедренного объекта.Ошибка! Ошибка внедренного объекта., (2.50) где Nu = cRe". Значения с, п, dэ выбираются для предполагаемого типа оребрения, а Xдля соответствующей температуры теплоносителя из таблиц теплофизических свойств или по приближенной формуле Ошибка! Ошибка внедренного объекта.. (2.51) Коэффициент теплопередачи окончательно получается в виде Ошибка! Ошибка внедренного объекта.. (2-52) г) Расчет среднелогарифмического напора температуры Среднелогарифмическая разность температур теплоносителей в перекрестно-точном теплообменнике определяется соотношением Ошибка! Ошибка внедренного объекта., (2.53) 77 |
71 1. Проектировочный расчет конденсатора возpастают и гидpавлические потеpи, и поэтому необходимо иметь соответствующий запас давления. 1.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОЩАДИ ТЕПЛООБМЕННИКА Предложенный ниже порядок расчета позволяет избежать излишнего количества приближений при расчете конденсатора. С этой целью самое первое приближение (расчет площади теплообменника) увязано с факторами, позволяющими влиять на поля температур пластины. а) Расчет требуемого соотношения термических сопротивлений Анализ исходных данных позволяет приближенно оценить требуемое для рабочего режима соотношение термических сопротивлений, которое дает положительные температуры пластине: , где . (П.III 1.1) Физический смысл соотношения (П.III 1.1) прост: чем хуже рабочий режим с точки зрения обмерзания, тем больше должно быть термическое сопротивление со стороны холодного теплоносителя. Множитель m = 1,5 делает поправку на тепломассообмен в холодном тракте. Множитель , являющийся отношением коэффициентов оребрения поверхностей, используется в тех случаях, когда по холодному и горячему тракту выбираются разные оребрения. В первом приближении можно задать равным единице. б) Задание режимов течения теплоносителей Самый простой способ реализовать соотношение заключается в задании чисел Рейнольдса для теплоносителей. Для этого сначала ищется их отношение: . (П.III 1.2) Далее решается логическая задача следующего содержания. Наиболее оптимальным диапазоном числа Рейнольдса для компактных теплообменников является: Re = 5000 ... 15000. Исходя из этого диапазона необходимо подобрать такие значения Re1 и Re2, чтобы удовлетворить уравнению (П.III 1.2). Если диапазона недостаточно, 22 1 1 m Т R R R Т = = ϕ 2 1 ϕ ϕ = ϕ ϕ ϕ R 1 2 2 1 Re Re Re R R = = 72 ПРИЛОЖЕНИЕ III. МЕТОДИКА РАСЧЁТА можно попытаться подобрать разные типы оребрения, чтобы изменить и соотношение . В крайнем случае, можно выходить за рекомендованный диапазон Re, но учитывать, что в области Re < 5000 возрастают габариты теплообменника, а в области Re > 15000 значительно увеличивается гидравлическое сопротивление. в) Расчет коэффициента теплопередачи Режимы течения теплоносителей дают возможность определить коэффициенты теплоотдачи в обоих трактах: , (П.III 1.3) где Nu = cRen. Значения c, n, dэ выбираются для предполагаемого типа оребрения, а λ – для соответствующей температуры теплоносителя из таблиц теплофизических свойств или по приближенной формуле . (П.III 1.4) Коэффициент теплопередачи окончательно получается в виде . (П.III 1.5) г) Расчет среднелогарифмического напора температуры Среднелогарифмическая разность температур теплоносителей в перекрестно-точном теплообменнике определяется соотношением , (П.III 1.6) где ΔTб и ΔTм – максимальная и минимальная из разностей между входными и выходными температурами, например: . (П.III 1.7) Коэффициент Ψ < 1 учитывает тип взаимного течения теплоносителей и для перекрестного тока может быть определен по рис. П.III 1.1 [9] в зависимости от параметров: = ; = , (П.III 1.8) ϕ R г,х э Nu λ α d = ( )0,8614 1,95 10 273,3t− λ = ⋅ + 1 2 1 1 1 k = + α ϕα б м л б м Ψ ln( / ) T T t T T Δ − Δ Δ = Δ Δ вх вх вых вых б 1 2 м 1 2,T T T T T TΔ = − Δ = − P 22 21 11 21 T T T T − − P 11 12 22 21 T T T T − − |