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;