Расчет теплообменного аппарата труба в трубе (стр. 2 из 2)

где перепад температур в стенке

(1.13)

Критерий Рейнольдса для воды:

где - кинематическая вязкость воды

По найденным величинам

и рассчитывается коэффициент теплопередачи К.

Затем проверяется принятое значение

. Если принятая и рассчитанная по соотношению

(1.14)

величины отличаются более чем на 5%, задаемся новым значением

и повторяем расчет.

Величины отличаются более чем на 5%, поэтому задаемся новой температурой стенки

Рассчитанные аналогично по выше приведенным формулам величины:

Ошибка менее 5%.

Рассчитав далее поверхность теплообмена по (1.6), определяем число секций по формуле:

, где - поверхность теплообмена одной секции.

где - диаметр (наружный) паровой трубы (принимаем конструктивно)

2. Расчет количества тепла и пара при испарении жидкости с открытой поверхности.

Задание: Определить количество тепла и пара, поступающее в воздух помещения с открытой поверхности ванны с водой. Длина ванны

, ширина . Температура воды в глубине – . Ванна находится в зоне действия воздушного потока, имеющего скорость параметры воздуха: температура – , барометрическое давление – . Относительная влажность воздуха –

2.1 Определение количества пара, поступающего в воздух.

Количество пара (испарившейся жидкости) определяется по формуле:

(2.1)

где

- коэффициент массоотдачи, м/с:

D – коэффициент диффузии,

:

L – определяющий размер, м:

- вычисляется по критериальному уравнению (4.16) [2] в зависимости от значений

Ar и Pr;

F – площадь поверхности испарения, м².

Концентрация водяного пара в воздухе определяется по уравнению состояния

(2.2)

р – парциальное давление пара при температуре паровоздушной смеси, Па – определяется по таб.11 [2];

- универсальная газовая постоянная, ;

- молекулярная масса пара, кг/кмоль.

Т_n – абсолютная температура поверхности жидкости.

- концентрации водяного пара, соответственно над поверхностью жидкости и в окружающей среде, кг/м³;

В качестве определяющей берется

, где - температура поверхности жидкости, -принимается на 2 ⁰С ниже .

Значение коэффициента диффузии D_табл приводится в табл.2 [2]. Для расчета Dна нужную температуру Т можно воспользоваться формулой

(2.3)

2.2 Определение количества тепла, переносимого в воздух.

Общее количество тепла, отдаваемое поверхностью жидкости при испарении, составляет:

(2.5)

где

- количество тепла, переносимого в воздух вместе с паром, Вт;

- количество тепла, переносимого в воздух помещения конвективным путем, Вт;

- количество тепла, отдаваемого поверхностью воды излучением, Вт.

Составляющие уравнения (2.5) определяются по формулам:

или (2.6)

(2.7)

(2.8)

В формулах (2.6 – 2.8):

- коэффициент конвективной теплоотдачи, ;

Nu– вычисляется по уравнению (4.16) [2] в зависимости от значений Arи Pr;

- приведенная степень черноты системы – в условиях помещения можно принять - 0.9;

С_о=5,67 – коэффициент излучения абсолютно черного тела,

- коэффициент теплопроводности жидкости

Список использованных источников

1. Кушнырев В.И., Лебедев В.И., Павленко В.А. Техническая термодинамика и теплопередача. – М.: Стройиздат, 1986. – 464с.
2. Справочные таблицы теплофизических свойств веществ. – Казань: Офсет КГАСА, 2001, - 26с.