Определение поверхности теплообмена (стр. 4 из 5)

,

Определяем сопротивление по потоку воды

.

не превышает 2 кПа.

Таблица 4.1 Результаты расчётов.

Наименование	Обозначение	Размерность	Значение
Число Рейнольдса для выхлопных газов		-
Число Рейнольдса для воды		-
Сопротивление по потоку выхлопных газов		кПа	0,67
сопротивление по потоку воды		кПа	1,09
Местные потери давления		кПа	0,061
Поперечные потери давления		кПа	0,61
Потери местного сопротивления		кПа	0,71
Потери в трубах		кПа	0,38

5 Расчёт теплопередачи после оребрения

Алгоритм расчёта

Целью расчёта является завершение компоновки теплообменника, уточнение расчётов теплопередачи и гидродинамического сопротивления.

Коэффициент теплоотдачи по воздуху незначителен, поэтому необходимо делать оребрение для увеличения этого коэффициента.

Рис 5.1 Схема оребрения

Выбираем параметры ребра из заданных пределов:

Коэффициент теплоотдачи будет равен

, (5.1)

Где

- коэффициент теплопроводности для Сталь 10.

-приведенный коэффициент теплоотдачи для воздуха, (5.2)

ε - степень оребрения

(5.3)

Е-степень эффективности рёбер, принимается равной 0,8,

Ψ-поправка на обтекание рёбер, примерно равна 1,

χ-коэффициент межтрубного пространства:

(5.4)

α₁-коэффициент теплоотдачи от воздуха, определяется из критериального уравнения:

; (5.5)

α₂- коэффициент теплоотдачи от воды, определяется из критериального уравнения:

. (5.6)

Число Нуссельта при турбулентном режиме течения в канале(стр.14 [1]):

=1 при

Рис. 5.2 Схема оребрения

Находим свободную площадь газохода с учётом оребрения:

(5.7)

Уточняем значение скорости выхлопных газов после установки рёбер:

(5.8)

Число Рейнольдса для выхлопных газов с учётом оребрения:

(5.9)

Число Нуссельта после оребрения:

, (5.10)

Значения

берём из четвёртого раздела.

Уточняем значение степени эффективности рёбер:

, (5.11)

Где

-эквивалентная высота для прямоугольных рёбер, коэффициент , Ψ=1-0,058( )

Уточняем площадь теплообмена, число рядов труб и высоту теплообменника:

Необходимо учитывать эксплуатационное загрязнение теплообменного аппарата и делать запас по площади.

Затем пересчитываем число рядов труб и уточняем высоту теплообменника.

После установки рёбер изменится гидравлическое сопротивление по воздуху

не должно превышать 2 кПа.

Расчётная часть

Выбираем параметры ребра из заданных пределов:

Число Нуссельта при турбулентном режиме течения в канале(стр.14 [1]):

=1 при

Определяем коэффициент теплоотдачи от воды из критериального уравнения:

.

Степень оребрения

Коэффициент межтрубного пространства:

Находим свободную площадь газохода с учётом оребрения:

.

Уточняем значение скорости выхлопных газов после установки рёбер:

.

Число Рейнольдса для выхлопных газов с учётом оребрения:

Число Нуссельта после оребрения:

,

Коэффициент теплоотдачи от воздуха, определяется из критериального уравнения:

.

Приведенный коэффициент теплоотдачи для воздуха

Коэффициент теплоотдачи будет равен

,

-коэффициент теплопроводности для Сталь 10.

Эквивалентная высота для прямоугольных рёбер

коэффициент

Уточняем значение степени эффективности рёбер:

,

Ψ=1-0,058(

)=

Уточняем площадь теплообмена, число рядов труб и высоту теплообменника:

Необходимо учитывать эксплуатационное загрязнение теплообменного аппарата и делать запас по площади.