Аппарат воздушного охлаждения масла

Дипломная работа - Разное

Другие дипломы по предмету Разное



(2.9)

- высота теплообменного аппарата:

(2.10)

- длина теплообменного аппарата, .

Рисунок 2.3 - Компоновка теплообменного аппарата для одного захода

.6 Расчёт площадей теплообмена

Определяем площадь одного погонного метра трубы:

(2.11)

Внутренняя поверхность трубы определяется по формуле

(2.12)

Рассчитываем общие поверхности теплообмена:

общая наружная поверхность труб

(2.13)

общая внутренняя поверхность труб

(2.14)

3ПОВЕРОЧНЫЙ ТЕПЛОВОЙ РАСЧЁТ

Тепловой расчет выполняется iелью определения коэффициентов теплопередачи и запаса теплопередающей поверхности.

.1 Расчёт площадей для прохода теплоносителей

Определяем площадь сечения для прохода воздуха в узком сечении по формуле:

(3.1)

где - средняя площадь поверхности теплообмена:

(3.2)

Уточняем площадь сечения для прохода масла

(3.3)

3.2 Определение эквивалентных диаметров

Эквивалентный диаметр по воздуху определяется из соотношения:

(3.4)

где - смоченный периметр для прохода воздуха:

(3.5)

Эквивалентный диаметр по маслу равен внутреннему диаметру трубы .

.3 Определение скоростей теплоносителей

В предварительном тепловом расчёте скорость движения ТН внутри трубы была выбрана из ряда рекомендуемых скоростей и составляла . В тепловом расчёте скорость горячего ТН уточняется по формуле:

(3.6)

Определяем скорость ТН в межтрубном пространстве по формуле:

(3.7)

.4 Расчёт критериальных коэффициентов

Расчёт критериальных коэффициентов сводится к определению числа Нуссельта в зависимости от режима потока, необходимого для определения коэффициентов теплоотдачи со стороны теплоносителей. Расчёт критериальных коэффициентов при обтекании труб с поперечными круглыми рёбрами для шахматного расположения ведётся по методике IFTPE.

Определяем число Рейнольдса для установления режима течения масла по трубам:

(3.8)

где - коэффициент кинематической вязкости, который выбирается в зависимости от средней температуры масла по таблице П.16[1]:

Так как <2200, то характер течения ТН в трубах - ламинарный и для определения критерия Нуссельта используется следующее выражение:

(3.9)

где - критерий Прандтля, определяется по средней температуре масла по таблице П.16[1]: ;

- отношение диаметра турбулизатора к диаметру его навивки соответственно,

- коэффициент динамической вязкости, который определяется по формуле

(3.10)

- коэффициент динамической вязкости, который определяется по формуле:

(3.11)

где - плотность масла при средней температуре стенки, которая определяется по таблице П.16[1]:

(3.12)

- коэффициент кинематической вязкости масла при средней температуре стенки, который определяется по таблице:

Так же определяем коэффициент динамической вязкости:

Числом Нуссельта по маслу вычисляется по формуле:

Определяем характер течения и критерий Нуссельта для охлаждающего ТН, текущего в межтрубном пространстве:

(3.13)

где - коэффициент кинематической вязкости, который выбирается в зависимости от средней температуры воздуха по таблице П.4[1]

Так как 100<<20000, то характер течения ТН в межтрубном пространстве - ламинарный и для определения критерия Нуссельта используется следующее выражение:

(3.14)

где - критерий Прандтля, определяется по средней температуре воздуха по таблице П.4[1], ;

- коэффициент влияния числа рядов оребрённых труб, определяется по рис.4.2 [1], ;

.5 Определение коэффициентов теплоотдачи теплоносителей

Коэффициенты теплоотдачи определяются для масла и воздуха в зависимости от найденных ранее критериальных коэффициентов, а именно критериев Нуссельта.

Определяем коэффициент теплоотдачи со стороны масла:

(3.15)

где - коэффициент теплопроводности масла, который определяется по таблице П.16[1], ;

Определяем коэффициент теплоотдачи со стороны воздуха:

(3.16)

где - коэффициент теплопроводности воздуха, который определяется по таблице П.4[1]: ;

3.6 Определение коэффициентов теплопередачи

Определяем коэффициент теплопередачи со стороны масла по формуле

(3.17)

где - средняя поверхность теплообмена по основанию рёбер;

- коэффициент теплопроводности стенки трубы, который определяется по таблице П.20[1], ;

(3.18)

Определяем коэффициент теплопередачи со стороны воздуха:

(3.19)

3.7 Определение запаса поверхности теплообмена

Для определения запаса поверхности теплообмена необходимо уточнить площади теплообмена по маслу и воздуху. По формуле (1.3) находим суммарные поверхности теплообмена по маслу и воздуху:

Определяем запас поверхности теплообмена по маслу:

(3.20)

Определяем запас поверхности теплообмена по воздуху:

(3.21)

4 ГИДРАВЛИЧЕСКМЙ РАСЧЕТ АППАР