Вычисление поверхности нагрева, компоновка теплообменного аппарата (ТОА)

Расчетную поверхность нагрева определим из уравнения теплопередачи [3].

Поверхность нагрева калорифера КФМ-3 равна 8,5 м². Следовательно, для реализации задания необходимо количество калориферов:

Округлив это число до целого значения получим, что калориферная установка должна состоять из двух калориферов КФМ-3.

 

Схема калориферов последовательная по воде и по воздуху

 

 

 

Приложение

 

1. Проверочный расчет ТОА.

Определение конечных температур теплоносителей для перекрёстного тока.

 

Количество теплоты, отдаваемое горячим теплоносителем:

- расходная теплоёмкость, Вт/град

 

Для холодного теплоносителя:

отсюда

 

;

 

Предположим, что температуры теплоносителей меняются по линейному закону, тогда

где - среднеарифметический температурный напор, ˚С

 

 

1.2 Температурное поле ТОА до и после проверочного расчета.

Характер изменения температур вдоль поверхности будет определяться схемой движения и соотношением расходных теплоёмкостей теплоносителей W₁ и W₂.

 

До проверочного расчета:

W₁ =2150,4 Вт/град

W₂ =1700,86 Вт/град

W₁ > W₂.

=> зависимость t=f(F) близка к линейной

;

 

После проверочного расчета:

W₁ =2150,4 Вт/град

W₂ =1700,86 Вт/град

W₁ > W₂.

 

=> зависимость t=f(F) близка к линейной

 

 

2. Оценка погрешности при вычислении коэффициента теплопередачи.

 

Коэффициент теплопередачи оребрённой плоской стенки

 

Коэффициент теплопередачи оребрённой цилиндрической стенки:

 

 

Относительная погрешность коэффициента теплопередачи равна:

 

 

 

Вывод:

 

Калориферная установка состоит из двух калориферов КФМ-3. Поскольку площади проходных сечений по воде и по воздуху принимались в расчёте для одного калорифера, то схема соединения по воде и по воздуху будет последовательной. Установленная поверхность нагрева калориферной установки оказалась больше расчетной.