|
Для получения экономичного многозаходного теплообменника, например с Z горячими ходами, подбором высоты оребрения обеспечивается выполнение условия ZLr ~ 1х. Смысл условия остается тем же: несмотря на добавление ходов, теплообменник в целом должен «стремиться» к кубической форме, имеющей минимальный объем. Расчет габаритов теплообменника После получения площади теплообмена, живых сечений для теплоносителей и выбора типа оребрения можно определить габариты теплообменника, удовлетворяющего этим величинам. Смысл задачи состоит в том, чтобы «нарезать» оптимальное количество пластин из «двухпакетной развертки» теплообменника с эквивалентными длинами L, и LK. Алгоритм решения задачи построен на следующем эффекте. Эквивалентные длины Lv и Lx, деленные на количество пакетов Nr и Nxy определяют габариты и площадь одной пластины Fvд из гидродинамических условий. В то же время можно найти площадь пластины Fm = Fr>x/Arr>x из площади, полученной по условиям теплопередачи. Целью оптимизации является поиск такого количества пакетов, чтобы Руд и F:n как можно меньше различались. а) Расчет площади пластины из условий теплопередачи Вычисленная ранее площадь теплообменника по горячему Fr и холодному Fx факту состоит из площади ребер и площади пластин. Используя коэффициент оребрения <рр = Fp /F^, можно определить площадь, приходящуюся на все пластины: Ошибка! Ошибка внедренного объекта.. (2.62) Площадь одной пластины в итоге Ошибка! Ошибка внедренного объекта.,Ошибка! Ошибка внедренного объекта. (2.63) т. е. увеличение числа пакетов линейно (пропорционально N) уменьшает долю суммарной площади Fin, приходящуюся на одну пластину. б) Расчет площади пластины из гидродинамического условия 81 |
76 ПРИЛОЖЕНИЕ III. МЕТОДИКА РАСЧЁТА длину L, а значит, и компоновку теплообменника в целом. При этом существуют следующие правила выбора компоновки. Если необходимо получить однозаходный конденсатор с минимальным объемом, высокой термической эффективностью и небольшими потерями, то с помощью подбора высоты оребрения hг и hх надо обеспечить условие Lг ≈ Lх. Поэтому в случае Sг < Sx выбирают оребрение так, чтобы hг < hх. Если же по какой-то причине оребрение должно быть одинаковым hг = hх, то условие Sг < Sx приводит к «вытянутому» конденсатору, проигрывающему «кубическому» с точки зрения экономичности. Для получения экономичного многозаходного теплообменника, например с Z горячими ходами, подбором высоты оребрения обеспечивается выполнение условия ZLг ≈ Lх. Смысл условия остается тем же: несмотря на добавление ходов, теплообменник в целом должен «стремиться» к кубической форме, имеющей минимальный объем. Высота оребрения h, шаг ребер hр и толщина ребра δр для ряда типовых, изготавливаемых в промышленности оребрений приведены в работах [1, 11], а также в главе 2 и приложении I настоящей работы. 1.4. РАСЧЕТ ГАБАРИТОВ ТЕПЛООБМЕННИКА После получения площади теплообмена, живых сечений для теплоносителей и выбора типа оребрения можно определить габариты теплообменника, удовлетворяющего этим величинам. Смысл задачи состоит в том, чтобы «нарезать» оптимальное количество пластин из «двухпакетной развертки» теплообменника с эквивалентными длинами Lг и Lх. Алгоритм решения задачи построен на следующем эффекте. Эквивалентные длины Lг и Lх, деленные на количество пакетов Nг и Nх, определяют габариты и площадь одной пластины Fгд из гидродинамических условий. В то же время можно найти площадь пластины Fтп = Fг,х/Nг,х из площади, полученной по условиям теплопередачи. Целью оптимизации является поиск такого количества пакетов, чтобы Fгд и Fтп как можно меньше различались. а) Расчет площади пластины из условий теплопередачи Вычисленная ранее площадь теплообменника по горячему Fг и холодному Fх тракту состоит из площади ребер и площади пластин. Используя коэффициент оребрения φр = Fр/FΣ, можно определить площадь, приходящуюся на все пластины: . (П.III 1.16) Σ тп г,x р(1 )/2F F= − ϕ |