Определение поверхности теплообмена (стр. 2 из 5)
при
=90˚С плотность воды на входе 
,при
=208˚С плотность воды на выходе 
.Средняя плотность воды
.Средняя температура воды
˚С.Теплофизические свойства воды определяем по табличным данным из табл. 3, с. 284 [2] по
˚С:Таблица 2.2. Теплофизические свойства воды.
 |  |  |  |  |
 |  |  |  | |
 |  |  | 1,17 | 4,313 |
Таблица 2.3. Результаты расчета.
| наименование | обозначение | размерность | значение |
| Плотность выхлопных газов на входе |  |  | 0,683 |
| Плотность выхлопных газов на выходе |  | | 0,750 |
| Теплоёмкость выхлопных газов |  |  | 1,026 |
| Коэффициент теплопроводности выхлопных газов |  | |  |
| Кинематическая вязкость выхлопных газов |  | |  |
| Динамическая вязкость выхлопных газов |  |  |  |
| Число Прандтля для выхлопных газов |  | _ | 0,68 |
| Плотность воды на входе |  | | 965,3 |
| Плотность воды на выходе |  | | 850 |
| Теплоёмкость воды | | | 4,313 |
| Коэффициент теплопроводности воды | | | |
| Кинематическая вязкость воды | | | |
| Динамическая вязкость воды | | | |
| Число Прандтля для воды | | _ | 1,17 |
3 Предварительная компоновка теплообменной системы
Алгоритм расчёта
Целью эскизной компоновки теплообменника является определение предварительных размеров теплообменных аппаратов. Принимаем перекрестно-противоточную схему. Она предполагает следующее распределение температуры по площади теплообменника:
Рисунок 3.1Распределение температуры по площади теплообменника
Изменение средней температуры вычисляется по формуле
, (3.1)где
изменяется в интервале 0,95…1,0; 
- температурный напор (из 1 раздела).Основное уравнение теплопередачи
, (3.2)где
- коэффициент теплопередачи; 
- площадь поверхности стенки.Отсюда можем определить площадь теплообмена:
, (3.3)Коэффициент теплопередачи
найдём, исходя из формулы: 
(3.4)Из таблицы 3.4 стр.6 [1] принимаем коэффициент теплоотдачи от воздуха к стенке
, а коэффициент теплоотдачи от воды к воздуху 
.Диаметры труб выбираем из стандартного ряда, приведенного ниже:
24
1, 32 4, 32 5, 38 2,5, 22 2.Наиболее выгодно применять трубы с диаметрами 32
4, 38 2,5, 22 2.Для Ст20 коэффициент теплопроводности
.В первом приближении принимаем шахматное расположение пучков труб:
Рисунок 3.2 Шахматное расположение пучка труб
Отношение продольного шага к наружному диаметру обозначим через а, а отношение поперечного шага к наружному диаметру обозначим через в.
Таким образом
, 
. (3.5)При этом а находится в интервале 1,5…2,5.
.
Рисунок 3.3 Эскизная компоновка экономайзера
Уравнение баланса
, (3.6)