Название: Сборник задач по геометрии и алгебре - учебное пособие (Денисов В. И., Чубич В. М.)

Жанр: Экономика

Просмотров: 1566


1.4. расчет габаритов теплообменника

 

а) Расчет площади пластины из условия теплопередачи

Вычисленная ранее площадь теплообменника по горячему  и холодному  тракту состоит из площади ребер и площади пластин. Используя коэффициент оребрения , можно определить площадь, приходящуюся на все пластины.

:

;

.

Площадь одной пластины ищется по формуле  

(табл. П.IV 1.2).

б) Расчет площади пластины из условий гидродинамики

Эквивалентные длины каналов ищутся по формуле  .

В итоге площадь пластины:   (табл. П.IV 1.2).

 

в) Определение количества оребренных пакетов

Поиск оптимального количества пакетов осуществляют следующим образом. Используя формулы (см. выше пункт «а» и «б»), заполняют таблицу (П.IV 1.2), в которой задают с шагом 1 количество горячих  и холодных  пакетов. Для конденсатора желательно иметь горячих пакетов на единицу больше. Получающиеся в итоге площади пластин из условий теплопередачи  и

гидродинамики  строятся в виде графика (рис. П.IV 1.1,

П.IV 1.2)

Таблица П.IV 1.2

Карта технологической и тепловой эффективности

5

10

15

20

4

9

14

19

0,2256

0,1128

0,0752

0,0564

0,7215

0,3207

0,2061

0,1519

0,1628

0,0362

0,0155

0,0086

0,0852

0,0426

0,0284

0,0213

0,0813

0,0361

0,0232

0,0171

0,0503

0,1066

0,1629

0,2192

 

г) Расчет габаритов теплообменной секции

Значения длины а и ширины b пластины выбираются из таблицы для оптимального количества пластин и соответствуют значениям , . Толщина сборки пакетов  рассчитывается по формуле .

Останавливаем выбор: на , м,  м;  м.

д) Анализ эффективности работы оребрений

Технологическая оптимальность (рис. П.IV 1.1). В целом можно заключить о расположении выбранных габаритов в зоне оптимальности, так как выполняется неравенство: . Вместе с тем при рассмотрении вариантов последующей оптимизации можно предусмотреть уменьшение разницы между высотами горячего и холодного оребрения, чтобы добиться меньшего расхождения между габаритами пластины. В получившейся конструкции разница габаритов  и  практически трёхкратная, что делает теплообменник немного вытянутым.

Тепловая эффективность (рис. П.IV 1.2). При выбранном числе пакетов  оба оребрения попадают в область термической неэффективности (область I графика, ) и выбранные оребрения «оголены», т. е. площади ребер не хватает, чтобы отвести от теплоносителя требуемое количества тепла при расчётных режимах течения. При проведении реального проектировочного расчета с последующей оптимизацией желательно подобрать оребрения с меньшим шагом рёбер либо сделать «запас» поверх-

ности теплообмена за счёт увеличения габаритов оребренной

пластины.

Подпись:  

Рис. П.IV  1.1. Оценка технологической
оптимальности конденсатора