Значения коэффициентов теплопередачи для воздухонагревателей типа КПС-П
Исходные данные для подбора воздухонагревательной установки
В данной задаче определить: а) тепловую мощность, необходимую для нагревания требуемого объема воздуха , ; б) требуемый расход теплоносителя для нагрева воздуха до заданной температуры , ; в) требуемую поверхность нагрева воздухонагревателя , ; г) аэродинамическое сопротивление воздуха , , и гидравлическое сопротивление теплоносителя для выбранной калориферной установки. Оформление работы выполнить в соответствии с СТО ВоГТУ 2.7-2006 «Проекты дипломные и курсовые. Общие требования и правила оформления расчетно-пояснительной записки». Порядок расчета задачи №6 Количество теплоты , воспринимаемое воздухом с начальной температурой , , для его нагрева до температуры , находится по уравнению теплового баланса, :
где - удельная массовая изобарная теплоемкость воздуха, ; - плотность воздуха при его начальной температуре , .
В дальнейшем задаются массовой скоростью воздуха , которая лежит в пределах . Тогда требуемое живое сечение воздухонагревательной установки по воздуху определяется через следующее выражение, :
По паспортным данным (табл. 6.2) осуществляют выбор одного или нескольких параллельно по ходу воздуха калориферов, у которых суммарное значение живых сечений по воздуху приблизительно равно требуемому . Уточнение массовой скорости воздуха выполняется на основании предыдущей формулы (6.2), :
Массовый расход теплоносителя , требуемый для работы воздухонагревателя с учетом заданных условий, рассчитывается по формуле, :
где - удельная массовая изобарная теплоемкость воды, ; - удельная теплота парообразования, .
Таблица 6.2 Технические данные калориферов моделей КВС-П и КПС-П
Скорость воды в живом сечении воздухонагревателя равна, :
где - плотность теплоносителя (для воды – ); - площадь живого сечения по теплоносителю (табл. 6.2), . Коэффициент теплопередачи для калориферов КВС рассчитывается по формуле, :
а для калориферов КПС находится по табл. 6.3.
Таблица 6.3 Значения коэффициентов теплопередачи для воздухонагревателей типа КПС-П
Требуемая поверхность нагрева калориферной установки вычисляется по уравнению теплопередачи, :
Температурный напор воздухонагревательной установки определяется по выражению, :
где - температура насыщения водяного пара при данном давлении, . Расчетное число рядов калориферной установки по ходу движения воздуха рассчитывается по формуле:
где и - соответственно суммарная поверхность нагрева, , и число калориферов в одном ряду; - площадь нагрева одного калорифера (табл. 6.2), . Полученное число округляют до ближайшего целого в большую сторону . В итоге действительную поверхность нагрева калориферной установки можно найти по формуле, :
Запас поверхности нагрева калориферной установки вычисляется по соотношению, :
В соответствии с выражением (6.13) запас поверхности нагрева должен составлять не более . Потери давления по воздуху в калориферной установке равны, :
Гидравлическое сопротивление калориферной установки по теплоносителю рассчитывается по уравнению, :
где - число ходов по теплоносителю (табл. 6.2); - условный диаметр патрубка для теплоносителя (табл. 6.2), . Пример расчета задачи №6 Подобрать воздухонагревательную установку из калориферов типа КВС при теплоносителе перегретая вода с параметрами , : начальная и конечная температуры воздуха соответственно и ; расход нагреваемого воздуха . Решение: по формуле (6.1) рассчитаем расход теплоты , идущий на подогрев приточного воздуха, предварительно определив плотность воздуха по формуле (3.4):
.
Задаемся массовой скоростью воздуха . По формуле (6.2) находим требуемое живое сечение воздухонагревательной установки :
.
В соответствии с табл. 6.2 принимаем к установке параллельно по воздуху три калорифера марки КВС 9А-П, для которых .
Уточняем массовую скорость воздуха на основании выражения (6.3):
.
Массовый расход воды в калориферной установке по формуле (6.4):
. Скорость воды в трубках калорифера найдем по уравнению (6.6):
.
Коэффициент теплопередачи для группы калориферов КВС 9А-П рассчитаем по формуле (6.7):
.
Температурный напор воздухонагревательной установки вычислим по выражению (6.9):
.
Требуемая поверхность нагрева с учетом формулы (6.8) составит:
.
Расчетное число рядов калориферной установки по ходу движения воздуха (6.11) будет равно:
.
Таким образом, . Действительная поверхность нагрева калориферной установки (6.12):
. Найдем запас поверхности нагрева калориферной установки (6.13):
.
Запас оказался больше допустимого. Принимаем к установке параллельно по воздуховоду три калорифера КВС 8А-П, для которых . Повторяем расчет предыдущего примера, начиная с формулы (6.3):
; ; ; ; ; ; , ; ; .
Такой запас нагрева удовлетворяет предъявляемым требованиям. Находим сопротивление калориферной установки проходу воздуха с помощью уравнения (6.14):
. Гидравлическое сопротивление калориферной установки рассчитывается по формуле (6.16):
.
Воспользуйтесь поиском по сайту: ©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|