Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Значения коэффициентов теплопередачи для воздухонагревателей типа КПС-П

Исходные данные для подбора воздухонагревательной установки

№ варианта Температура нагреваемого воздуха, оС Расход нагреваемого воздуха L, м3 № варианта Температура нагреваемого воздуха, оС Расход нагреваемого воздуха L, м3
начальная t н конечная t к начальная t н конечная t к
  -22 34,3     -19 32,8  
  -31 31,7     -27 32,3  
  -39 28,7     -35 30,1  
  -43 25,9     -25 27,9  
  -24 40,4     -19 25,7  
  -25 38,3     -25 39,7  
  -22 35,7     -25 39,8  
  -25 33,2     -18 40,8  
  -30 32,7     -37 44,7  
  -24 30,4     -34 42,0  
  -28 28,0     -27 31,1  
  -30 25,6     -22 33,0  
  -21 39,4     -25 23,0  
  -31 37,7     -31 39,9  
  -15 35,2     -23 51,9  

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, :

 

, (6.1)

 

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, :

 

. (6.2)

 

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), :

 

. (6.3)

 

Массовый расход теплоносителя , требуемый для работы воздухонагревателя с учетом заданных условий, рассчитывается по формуле, :

для воды , (6.4)
для пара , (6.5)

 

где - удельная массовая изобарная теплоемкость воды, ;

- удельная теплота парообразования, .

 

Таблица 6.2

Технические данные калориферов моделей КВС-П и КПС-П

Модель и номер калорифера Площадь поверхности нагрева калорифера F, м2 Площадь живого сечения, м2 Число ходов теплоносителя nx Условный диаметр патрубка теплоносителя d у, мм
по воздуху f по теплоносителю f тп
КВС 6А-П 11,40 0,1392 0,00116    
КВС 7А-П 14,16 0,1720 0,00116    
КВС 8А-П 16,92 0,2048 0,00116    
КВС 9А-П 19,56 0,2376 0,00116    
КВС 10А-П 25,08 0,3033 0,00116    
КВС 11А-П 72,00 0,8665 0,00232    
КВС 12-П 108,0 1,2985 0,00347    
КПС 6-П-0143 11,40 0,2670 0,005227    
КПС 7-П-0143 14,16 0,3290 0,005227    
КПС 8-П-0143 16,92 0,3920 0,005227    
КПС 9-П-0143 19,56 0,4550 0,005227    
КПС 10-П-0143 25,08 0,5810 0,005227    
КПС 11-П-0143 72,00 1,6600 0,010455    
КПС 12-П-0143 108,0 2,4880 0,015680    

 

Скорость воды в живом сечении воздухонагревателя равна, :

 

, (6.6)

где - плотность теплоносителя (для воды – );

- площадь живого сечения по теплоносителю (табл. 6.2), .

Коэффициент теплопередачи для калориферов КВС рассчитывается по формуле, :

 

, (6.7)

 

а для калориферов КПС находится по табл. 6.3.

 

Таблица 6.3

Значения коэффициентов теплопередачи для воздухонагревателей типа КПС-П

Марки воздухонагревателей Формулы для расчета k, Вт/(м2×оС)
КПС 6-П-0143
КПС 7-П-0143
КПС 8-П-0143
КПС 9-П-0143
КПС 10-П-0143
КПС 11-П-0143
КПС 12-П-0143

 

Требуемая поверхность нагрева калориферной установки вычисляется по уравнению теплопередачи, :

 

. (6.8)

 

Температурный напор воздухонагревательной установки определяется по выражению, :

 

для воды , (6.9)
для пара . (6.10)

 

где - температура насыщения водяного пара при данном давлении, .

Расчетное число рядов калориферной установки по ходу движения воздуха рассчитывается по формуле:

 

, (6.11)

 

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, :

 

. (6.12)

 

Запас поверхности нагрева калориферной установки вычисляется по соотношению, :

 

. (6.13)

 

В соответствии с выражением (6.13) запас поверхности нагрева должен составлять не более .

Потери давления по воздуху в калориферной установке равны, :

 

для КВС , (6.14)
для КПС . (6.15)

 

Гидравлическое сопротивление калориферной установки по теплоносителю рассчитывается по уравнению, :

 

. (6.16)

 

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):

 

.

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...