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