Курсовая с практикой на тему Воздухонагреватель прямоточного типа

Содержание:

Содержание………………………………………………………………………………….. 2

введение……………………………………………………………………………………….. 3

зАДАНИЕ…………………………………………………………………………………………. 5

1.
балансовый расчет тепообменного  Аппарата…………… 6

1.2 Расчет теплового баланса
теплообменного аппарата……………………….. 6

1.3 Температурная диаграмма…………………………………………………………….. 8

2. Компоновка теплообменника…………………………………………. 10

2.1 Компоновка внутритрубного
пространства…………………………………… 10

2.2 Компоновка межтрубного
пространства……………………………………….. 10

2.4 Термическое сопротивление стенки
трубки……………………………………. 13

2.5 Термическое сопротивление
теплоотдачи по стороне горячей  воды.. 13

2.6 Коэффициент теплопередачи………………………………………………………… 13

2.7 Геометрические характеристики
теплообменника…………………………… 14

2.8 Оценка соразмерности
теплообменного аппарата………………………….. 14

2.9 Определение гидравлических потерь…………………………………………….. 14

3. вариативный расчет
воздухонагревателя прямоточного типа………………………………………………………………………………………………………… 16

3.1 План вариантного расчета
одноходового воздухонагревателя прямоточного типа 16

3.2 Выбор оптимальной компоновки
теплообменников……………………….. 17

4. Анализ процесса передачи теплоты на
различных режимах движения теплоносителей…………………………………………………… 19

Заключение………………………………………………………………………………… 26

Список использованных источников………………………………. 27

Введение:

Теплообменный аппарат (Т.А.) –
техническое устройство, в котором осуществляется теплообмен между двумя средами,
имеющими различные температуры, состоящее из теплопередающего элемента (элементов)
и полостей для движения теплоносителей. Имеет устройства для входа и выхода
теплоносителей.

В зависимости от назначения теплообменные
аппараты используют как нагреватели и как охладители. Так же теплообменники
подразделяются на прямоточные и противоточные в зависимости от направления
движения теплоносителей. Так же, по принципу расположения трубок в трубном
пучке, теплообменные аппараты бывают шахматной и коридорной компоновки.

В данной курсовой работе
рассматриваются следующий вариант компоновки теплообменника:

1. Одноходовой теплообменник с продольно обтекаемым
трубным пучком и коридорной разбивкой трубной доски;

Объект исследования:
водонагреватель противоточного типа.

Цель данной курсовой работы –
спроектировать теплообменные аппараты с простыми компоновками, а также
исследовать зависимость параметров теплообменных аппаратов от различных
характеристик.

Для достижения цели необходимо
выполнить следующие задачи:

1. Составить расчетную схему заданного
теплообменного аппарата (водонагреватель противоточного типа);

2. Выполнить балансовый расчет теплообменного
аппарата;

3. Составить математическую модель расчета
поверхности (или длинны) для различных вариантов компоновки ТА;

4. Выполнить комплекс расчетов;

5. Составить таблицу excel с разными компоновками ТА;

6. Проанализировать результаты варьирования
параметров теплообменного аппарата и выявить наилучшую компоновку из
рассмотренных вариантов.

Теплообменные аппараты применяются в
технологических процессах нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической, газовой
и других отраслях промышленности, в энергетике и коммунальном хозяйстве. Эти
отрасли развиваются. В связи с этим, требуется создание и модернизация новых
теплообменных аппаратов. Поэтому, возрастает потребность в инженерных кадрах, которые
могут их проектировать.

Заключение:

По результатам
проделанной работы можно сделать следующие выводы.

1.
В
ходе работы была составлена расчетная схема воздухонагревателя прямоточного
типа.

2. Начальная температура нагреваемого воздуха
равна -14°С, конечная 15°С. Расходы горячей воды и холодного воздуха г – 10,84
кг/с и 24,0 кг/с, соответственно.

3.
Логарифмический
температурный напор °С, арифметический температурный напор 122,5 °C.

4.
Была
составлена модель, позволяющая рассчитать процесс теплопередачи на турбулентных
режимах, чтобы число Рейнольдса было > 10000, и на скоростях движения
жидкости от 0,5 до 3,5 м/с и воздуха на скоростях от 20 до 50 м/с.

5.
Для
ТА типа кожухотрубного пучка коэффициент теплоотдачи холодного теплоносителя
равен 314,54 Вт/м2.K, горячего теплоносителя 
15962,13 Вт/м2.K, коэффициент теплопередачи равен 274,6 Вт/м2.K.

6.
Выполнено
варьирование параметров. Для ТА типа кожухотрубного пучка было рассмотрено по
14 вариантов.

На основе
полученных выводов можно сделать заключение, что цель работы: «Спроектировать
теплообменные аппараты с простыми компоновками, а также исследовать зависимость
параметров теплообменных аппаратов от различных характеристик» достигнута.

Можно приступать к
дальнейшему изучению дисциплины «Тепломассообмен» и проектированию сложных
теплообменных аппаратов теплоэнергетических установок.

Фрагмент текста работы: