Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Выберите тип работыЧасть дипломаДипломная работаКурсовая работаКонтрольная работаРешение задачРефератНаучно - исследовательская работаОтчет по практикеОтветы на билетыТест/экзамен onlineМонографияЭссеДокладКомпьютерный набор текстаКомпьютерный чертежРецензияПереводРепетиторБизнес-планКонспектыПроверка качестваЭкзамен на сайтеАспирантский рефератМагистерская работаНаучная статьяНаучный трудТехническая редакция текстаЧертеж от рукиДиаграммы, таблицыПрезентация к защитеТезисный планРечь к дипломуДоработка заказа клиентаОтзыв на дипломПубликация статьи в ВАКПубликация статьи в ScopusДипломная работа MBAПовышение оригинальностиКопирайтингДругое

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

Зміст

 

Реферат

Вихідні данні

1. Тепловий розрахунок

2. Конструктивний розрахунок

3. Аеродинамічний розрахунок

Перелік використанної літератури

Реферат

 

Об'єкт дослідження курсової роботи – газоповітряний рекуператор.

Мета роботи – проведення теплового, конструктивного та аеродинамічного розрахунків. Кінцева мета - вибір стандартного теплообмінного апарату.

Метою проведення теплового розрахунку є визначення поверхні теплообміну F. Тепловий розрахунок теплообмінника ґрунтується на сумісному вирішенні рівнянь теплового балансу і теплопередачі.

Метою проведення конструктивного розрахунку є визначення дійсних площ поперечного перерізу, дійсної швидкості теплоносіїв, загальної довжини труб, габаритів рекуператора тощо.

Аеродинамічний розрахунок газоповітряного рекуперативного теплообмінника виконується з метою визначення сумарних втрат тиску  в каналах руху гарячого і холодного теплоносіїв.

 

РЕКУПЕРАТОР, ХОЛОДНИЙ ТЕПЛОНОСІЙ, ГАРЯЧИЙ ТЕПЛОНОСІЙ, ТУРБУЛЕНТНИЙ РЕЖИМ, КРИТЕРІЇ ПОДІБНОСТІ.

 

 

Вихідні дані

 

1. Об’ємна витрата гарячого теплоносія, м³/с ......……….....………..2,3

2. Об’ємна витрата холодного теплоносія, м³/с …………..………2,0

3. Початкова температура гарячого теплоносія, ^оС ………......... 1050

4. Початкова температура холодного теплоносія, ^оС …….…….15

5. Кінцева температура холодного теплоносія, ^оС ………………400

6. Середня швидкість гарячого теплоносія, м/с …………...……..2,5

7. Середня швидкість холодного теплоносія, м/с ……….…….…….6

8. Об'ємний вміст випромінюючих газів у гарячому теплоносії, %

r_CO2 ……………………………………………………………………13,0

r_H2O………………………………………………………...……….......18,0

9. Тиск гарячого теплоносія, Па……………………………...1,06·10⁵

10. Внутрішній діаметр труб, м ……………………………………0,02

11. Зовнішній діаметр труб, м …………………………..…….…0,024

12. Коефіцієнт теплопровідності матеріалу труб, Вт/(м·К).….…..55

13. Теплові втрати крізь стінки рекуператора, ....…………..……..0,04

14. Крок труб у поперечному напряму по ходу руху теплоносія, м..0,05

15. Крок труб у повздовжньому напряму, м …....………...……..0,06

16. Тип пучка труб… ..………………….……………………..шаховий

17. Схема руху теплоносія………………2-х ходова перехресна протитечія

18. Місце руху гарячого теплоносія ………………................всередині

19. Міра чорноти поверхні труб ………………………………. ….0,82

 

Тепловий розрахунок

 

Конструктивний розрахунок

V₁= 2,3 м³/с – витрата димових газів;

V₂= 2,0 м³/с – витрата повітря через рекуператор;

₁= 2,5 м/с – середня швидкість димових газів;

₂= 6 м/с – середня швидкість повітря.

 

2.1 Загальний перетин каналів для проходження димових газів, м²

f1=V1/w1=2,3/2,5=0,92

 

2.2 Загальний перетин каналів для проходження повітря, м²

 

f2=V2/w2=2/6=0,33

 

2.3 Перетин однієї труби ( у світлі), м²

 

W=0,785*dвн^2=0,785*0,02^2=0,000314

 

2.4 Число труб (каналів) на шляху руху повітря (тому що потік рухається усередині труб)

 

nд=f2/w=0,33/0,000314=1051

Для коридорного пучка труб приймаємо n1=30; n2=35

Визначаємо загальне число труб

 

n=n1+n2=30*35=1050

 

2.6 Дійсна площа для проходження повітря, м²

 

f2=n*w=1050*0,000314=0,3297

 

Дійсна швидкість повітря, м/с

 

wд2=V2/f2=2,0/0,33=6,06

 

Середній діаметр труб, м

 

dср= (dвн+dз)/2=(0,02+0,024)/2=0,022

 

Довжина труб, м

 

Lm=F/(π*dср* nд)=8,3*(3,14*0,022*1051)=0,114

2.13 Висота рекуператора визначається таким чином. Раніше була визначена висота одного ходу b . Залежно від схеми руху визначаємо загальну довжину труб, м

 

Lm заг=k*b+m*c=2*2+0,2*2=4,4

 

Опір від тертя

 

Опір від тертя при русі повітря або газу по трубах визначають

 

, Па

 

а) для димових газів

з дод. 6 для t1=913,94 ^оС =0,301 кг/м³ ; d_вн=0,02 м, w1=2,5 м/с, Re=321,46

1+ at = 1+t1/273,15=1+913,94/273,15=4,35

для ламінарного режиму =64/321,46=0,199,

∆Pтр1=μ1*(w1^2/2)*ρ1*(1+at)*(Lmзаг/dв)=0.199*(2,5^2/2)*0,301*4,35*(4,6/0,02)=187,22Па.

б) для сухого повітря

з дод. 9 для t2=207,5 ^оС = 0,748кг/м³ ; d_в =0,024 м; w2=6,0 м/с; Re2=4738,4;

1+ at = 1+t2/273,15=1+(207,5/273,15)=1,76

для турбулентного режиму ,

А=0,32, n=0,25 для гладкої металевої стінки;

μ=0,32/4738,4^0,25=0,28

∆Pтр2=

μ2*(w2^2/2)*ρ2*(1+at)*(Lmзаг/dз)=0,28*(6,0^2/2)*0,748*1,76*

(4,6/0,024)=1271Па.

Місцеві опори

 

До місцевих опорів відносяться різкі зміни перетину, тобто різкі зміни швидкості по шляху руху газу, плавні і різкі повороти, розгалуження трубопроводу та ін.

Втрати тиску на опір пучків труб при русі теплоносія усередині труб, Па

 

,

 

де  при .

(0,05/0,02=0,06/0,024)

звідси : ,

n1=30 n2=35

з дод. 14 та дод.15 С_s=0,5 ξ=0,53

ξ=0,5*0,53*30=7,95

7,95*(2,5^2/2)* 0,301*(4,35)=32,5

Оскільки сухе повітря рухається зовні труб, то аеродинамічний опір пучків труб, Па

Втрати тиску на опір пучків труб при їх зовнішньому обмиванні:

- при шаховому розташуванні труб

 

,

Δh, С_S, С_d – знаходять за номограмами, наведеними в дод. 13, при цьому швидкість потоку приймають у вузькому перерізі пучка при середній температурі потоку;

С_{S =0,5} С_{d =1,9} Δh =0,23

9,81*0,5*1,9*0,23*(30+1)=66,4

 

Загальна втрата тиску в рекуперативній установці по повітряному і димовому тракту може бути визначена

 

ΣP= ΣP1+ ΣP2=219,72+1337,4=1557,12Па

Σ∆P1 = Σ P1тр+ Σ Р1м=187.22+32,5=219,72Па

Σ∆P2 = Σ P2тр+ Σ Р2м=1271+66,4=1337,4Па

 

3.3 Потужність електричного приводу дуттьового вентилятора, Вт:

 

- для переміщення гарячого теплоносія

N1=V1*ρ1* Σ∆P1/η=2,3*0,301*219,72/0,7=217,3

- для переміщення холодного теплоносія

N2=V2*ρ2* Σ∆P2/η=2,9*0,748*1337,4/0,7=2858

 

Зміст

 

Реферат

Вихідні данні

1. Тепловий розрахунок

2. Конструктивний розрахунок

3. Аеродинамічний розрахунок

Перелік використанної літератури

Реферат

 

Об'єкт дослідження курсової роботи – газоповітряний рекуператор.

Мета роботи – проведення теплового, конструктивного та аеродинамічного розрахунків. Кінцева мета - вибір стандартного теплообмінного апарату.

Метою проведення теплового розрахунку є визначення поверхні теплообміну F. Тепловий розрахунок теплообмінника ґрунтується на сумісному вирішенні рівнянь теплового балансу і теплопередачі.

Метою проведення конструктивного розрахунку є визначення дійсних площ поперечного перерізу, дійсної швидкості теплоносіїв, загальної довжини труб, габаритів рекуператора тощо.

Аеродинамічний розрахунок газоповітряного рекуперативного теплообмінника виконується з метою визначення сумарних втрат тиску  в каналах руху гарячого і холодного теплоносіїв.

 

РЕКУПЕРАТОР, ХОЛОДНИЙ ТЕПЛОНОСІЙ, ГАРЯЧИЙ ТЕПЛОНОСІЙ, ТУРБУЛЕНТНИЙ РЕЖИМ, КРИТЕРІЇ ПОДІБНОСТІ.

 

 

Вихідні дані

 

1. Об’ємна витрата гарячого теплоносія, м³/с ......……….....………..2,3

2. Об’ємна витрата холодного теплоносія, м³/с …………..………2,0

3. Початкова температура гарячого теплоносія, ^оС ………......... 1050

4. Початкова температура холодного теплоносія, ^оС …….…….15

5. Кінцева температура холодного теплоносія, ^оС ………………400

6. Середня швидкість гарячого теплоносія, м/с …………...……..2,5

7. Середня швидкість холодного теплоносія, м/с ……….…….…….6

8. Об'ємний вміст випромінюючих газів у гарячому теплоносії, %

r_CO2 ……………………………………………………………………13,0

r_H2O………………………………………………………...……….......18,0

9. Тиск гарячого теплоносія, Па……………………………...1,06·10⁵

10. Внутрішній діаметр труб, м ……………………………………0,02

11. Зовнішній діаметр труб, м …………………………..…….…0,024

12. Коефіцієнт теплопровідності матеріалу труб, Вт/(м·К).….…..55

13. Теплові втрати крізь стінки рекуператора, ....…………..……..0,04

14. Крок труб у поперечному напряму по ходу руху теплоносія, м..0,05

15. Крок труб у повздовжньому напряму, м …....………...……..0,06

16. Тип пучка труб… ..………………….……………………..шаховий

17. Схема руху теплоносія………………2-х ходова перехресна протитечія

18. Місце руху гарячого теплоносія ………………................всередині

19. Міра чорноти поверхні труб ………………………………. ….0,82

 

Тепловий розрахунок

 

Визначення кінцевої температури гарячого теплоносія

 

1.1.1 Тепловий потік, сприйнятий холодним теплоносієм, може бути визначений:

 

.

 

Оскільки  ^oC, ^oC, то значення об'ємної вибраної теплоємності холодного носія, середньої в інтервалі температур від  до  визначаємо за формулою (2.2)

 

.

 

Для ^оС, знаходимо С з дод. 5, інтерполюючи за формулою

 

.

С = 1,2976 .

С = 1,329 .

C`pm= (1,2976*15-1,329*400)/(15-400)=1,3302 .

Q2=2*1,3302*(400-15)=1024,3 кВт.

 

1.1.2 Для визначення об'ємної ізобарної теплоємності гарячого теплоносія необхідно скористатися такою умовою:

витрата гарячого теплоносія V₁=2,3м³ /с,

витрата холодного теплоносія V₂=3=2,0 м³/с,

складаючи співвідношення, одержимо:

2,0 м³/с = 100%

2,3 м³/с = х %,

де x=(2,3*100)/2,0=115%,

тобто об'ємна витрата гарячого теплоносія на 15% більше, ніж холодного. Якщо температура холодного теплоносія на вході і виході з рекуператора відповідно рівна t =15 ^oC, t = 400 ^oC, то можна підрахувати на скільки нагрівся холодний теплоносій Dt₂ = t -t =400–15=385^oC.

За початковими даними температура гарячого теплоносія на вході 1050°С. Dt₁=385-385·0,15=327,25 ^oC, знайдемо температуру гарячого теплоносія на виході з рекуператора t = 1050-327,15 = 722,75°С.

Теплоємність суміші визначається по формулі (2.4).

Суміш димових газів – це з'єднання азоту, вуглекислого газу, водяної пари.

Із співвідношення:

 

.

 

Оскільки з початкових даних:

=13%=0,13; =18% =0,18, то =1-(0,13+0,18)=0,69.

З дод. 5 визначаємо  , , при t``1=723°С і t`1=1050 °С :

а) для СО₂, кДж/(м³К)

t`1=1050 °С C`pco2=2,219,

t``1=723, C`pco2=2,08898

C`pco2=(1050*2,219-723*2,08898)/(1050-723)=2,506

б) для Н₂О, кДж/(м³К)

t`1=1050 °С C`H2o=1,7365

t``1=723, C`H2o=1,64721

C`ph2o=(1050*1,7365-723*1,64721)/(1050-723)=1,934

в) для N₂, кДж/(м³К)

t`1=1050 °С C`N2=1,403

t``1=723, C`N2=1,36199

C`pN2=(1050*1,403-723*1,36199)/(1050-723)=1,49387

Теплоємність суміші

 

C`p1= C`pco2*rCO2+ C`ph2o*rH2O+

C`pN2*rN2=2,506*0,13+1,934*0,18+1,49387*0,69=1,7047

 

1.1.3 Знайдемо температуру гарячого теплоносія вкінці апарату , ^оС.

З теплового балансу виходить, що :

 

t``1=t`1-(Q2/V1*C`p1(1-ε)

 

де Q2=V2*C`pm2(t``2-t`2)=2,0*1,3657*(400-15)=1051,59 кВт

C`pm2=1,2976*15-1,329*400/(15-400)=1,3657 кДж.(м³*К)

Отжеt``1= 1050-(1024,23 *10^3/1,7047*10^3*2,3*(1-0,04))=777,87 ^оС.