Аппарат воздушного охлаждения масла
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
? и определение конструктивных параметров АВО, тепловой расчёт, гидравлический расчёт.
Тепловой расчёт выполняется уже существующего теплообменного аппарата.
По имеющимся конструктивным характеристикам определяется расход холодного теплоносителя. В конечном счете, определяются все исходные данные для проведения всех вышеуказанных расчётов.
В данном проекте мы будем выполнять разработку нового теплообменного аппарата по предварительно заданным исходным данным.
1 ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ РАСЧЕТ И ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОЩАДЕЙ ТЕПЛООБМЕНА
Предварительный расчет выполняется iелью получения геометрических размеров для последующего поверочного расчета.
.1Исходные данные
Тип ТОG1, Кг/с
С
С
С
СТеплоносительгорячийхолодныйАВОМ4,0978472537 Масло турбинное-22воздух
Рисунок 1.1 - Схема тока
Теплообменный аппарата данного вида принадлежит к аппаратам воздушного охлаждения с однократным перекрёстным током.
1.2 Определение массового расхода охлаждающего ТН и количества теплоты, передаваемой теплообменником
Из уравнения теплового баланса определяем массовый расход охлаждающего ТН
, (1.1)
где - расход горячего ТН (масло турбинное 22);
- расход охлаждающего ТН (воздух);
- начальная температура горячего ТН, ;
- конечная температура горячего ТН, ;
- начальная температура охлаждающего ТН, ;
- конечная температура охлаждающего ТН, .
Далее индексы 1 и 2 будут означать горячий и холодный ТН соответственно. А надстрочные символы и соответствуют начальному и конечному участкам соответственно.
Средняя температура горячего ТН:
Средняя температура холодного ТН:
Определяем значение плотности да теплоносителей:
- плотность горячего ТН;
- плотность холодного ТН.
Для определения массового расхода холодного ТН необходимо также определить по таблицам значения удельных теплоемкостей [1]:
1.3 Определение суммарной поверхности теплообмена
Суммарную поверхности теплообмена определяем из уравнения теплопередачи:
(1.2)
где - количество теплоты, передаваемое в процессе теплообмена;
- коэффициент теплопередачи:
- для горячего ТН,
- для охлаждающего ТН;
Выбираем и
- суммарная площадь теплообмена:
(1.3)
- среднелогарифмический температурный напор:
(1.4)
где - поправочный коэффициент, который является функцией и определяется по рисунку 1.2
Рисунок 1.2 - Поправочный коэффициент для однократного перекрёстного тока
Определяются поправочные температурные коэффициенты:
(1.5)
Сопоставив суммарные поверхности площади теплообмена горячего и холодного теплоносителей, получим:
.
2 ВЫБОР ГЕОМЕТРИИ ТРУБЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ АВОМ
Расчет выполняется iелью определения общей поверхности теплообмена со стороны горячего и холодного теплоносителей.
.1 Определение геометрических параметров трубы
Общая длина трубы определяется по формуле:
(2.1)
где - суммарная поверхность теплообмена, ;
- внутренний диаметр трубы.
Для данного теплообменного аппарата выбираем стандартные стальные трубы (Сталь 45), с внутренним диаметром , наружный диаметр .
Определяем толщину стенки из соотношения
(2.2)
2.2 Определение количества труб в теплообменном аппарате
Количество труб в теплообменнике определяется как отношение площади необходимой для прохода масла к площади поперечного сечения одной трубы:
(2.3)
где - площадь, необходимая для прохода масла;
(2.4)
Где - скорость горячего ТН внутри трубы,
- площадь поперечного сечения одной трубы:
(2.5)
Принимаем количество труб
Располагаем трубы в шахматном порядке в пять рядов и рассчитываем количество труб в одном ряду
(2.6)
где - количество рядов, .
Рисунок 2.1 - Шахматная схема расположения труб
- шаги труб в трубной доске, .
Определяем длину одной трубы по формуле:
(2.7)
Принимаем количество заходов х= 3.
Из ряда стандартных длин труб (ГОСТ 20764-79) выбираем трубы длиной .
.3 Расчёт геометрии каналов
В качестве теплообменной поверхности принимаем оребрённую монометаллическую трубу (Рисунок 2.2).
Рисунок 2.2 - Геометрические характеристики поперечно-оребрённых труб
На рисунке 4 приведены геометрические размеры оребрённой трубы с накатанным шайбовым оребрением (с круглыми рёбрами), где
- толщина стенки трубы, ;
- толщина ребра, ;
- высота ребра, ;
- шаг ребра, ;
х - количество заходов;
- диаметр оребрения, .
.4 Определение коэффициента оребрения
Этот коэффициент определяет соотношение геометрических характеристик ребристой трубы и определяется по формуле:
(2.8)
.5 Определение габаритных размеров теплообменного аппарата
Габаритные размеры теплообменного аппарата показаны на рис.5, где
- ширина теплообменного аппарата;