84812

Расчет теплоуловителя из гладких и профилированных листов

Курсовая

Производство и промышленные технологии

Работает теплоуловитель следующим образом. теплоноситель от сушильной части бумагоделательной машины подается в нижнюю часть камеры, где очищается от пыли и увлажнителя, затем в теплообменник и, отдавая тепло свежему воздуху через стенки пластин, попадает в вентилятор, из которого выбрасывается.

Русский

2015-03-22

237.89 KB

4 чел.

ФГАОУ ВПО «Северо-восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова»                                                       Физико-технический институт                                                                                                                                                                 Кафедра теплофизики и теплотехники

 

Курсовая работа

По дисциплине «Тепломассообменные оборудования промышленных предприятий»

На тему:  «Расчет теплоуловителя из гладких и профилированных листов»

Выполнил: ст. гр. ЭО-11

Степанов Михаил

Преподователь: Рожин И.И.

Якутск 2015

Содержание:

  1.  Краткая теоретическая часть
  2.  Задание  расчета
  3.  Расчет
  4.  Список использованной литературы

Краткая теоретическая часть

Работает теплоуловитель следующим образом. теплоноситель от сушильной части бумагоделательной машины подается в нижнюю часть камеры, где очищается от пыли и увлажнителя, затем в теплообменник и, отдавая тепло свежему воздуху через стенки пластин, попадает в вентилятор, из которого выбрасывается. Свежий воздух забирается через верхнюю часть камеры и подается вентилятором в сушильную часть бумагоделательной машины, нагреваясь в теплообменнике. Кожухи вентиляторов при этом не теплоизолированы.

Задание проектного расчета

W1=14000 кг/ч = 3,889 кг/с

W2=14000 кг/ч = 3,889 кг/с

t11= -28 °C

t12=19 °C

t21= 50°C

t22= 18°C

параметры воздуха

Параметры

Наружный воздух

Воздух, подаваемый в зал

Воздух, уходящий из помещения под вытяжной колпак

Паровоздушная смесь, удаляемая из-под колпака

Температура, °C

-28

19

18

50

Относительная влажность, %

100

5

26

42

Влагосодержание, г/кг

0,3

0,3

3,5

35,5

Энтальпия, кДж/кг

-

19,274

26,816

142,46

 

Теплофизические свойства воздуха при t1=°C

Теплофизические свойства паровоздушной смеси t1=°C

ρ1= 1,315 кг/м3

ρ2=1,15 кг/м3

c1= 1,007 кДж/(кг*К)

с2=1,005 кДж/(кг*К)

λ1= 2,396*10-2 Вт/(м2*К)

λ2= 2,706 Вт/(м2*К)

ν1=12,897*10-6 м2

ν2=18,8*10-6 м2

Pr=0.709

Pr2=0,700

D

E

F

T

50

35

18

I

34

31,2

12

Φ

46

100

100

Расчет

Для сухой зоны (линия DE)  Qc = =

Для насыщенной зоны (линия EF) Qн =

Температурный напор:

для сухой зоны Δtc=

для насыщенной зоны Δtн =

G= =  = 121,531 кг/с

расчетная таблица

Наименование

Теплоуловитель из гладких листов

Теплоуловитель из профильных листов

Скорость воздуха, м/с

Принята

15

Принята

6,5

Критерий Рейнольдса

Reв=

3240

Reв=

5 340

Критерий Нуссельта

Nu=0,021 Re0,8Pr0,43

64,3

Nu=0,021 Re0,8Pr0,43

23.5

Коэффициент теплоотдачи от воздуха к стенке, Вт/(м2*К)

αв=  0,018Re0,8

58,617

αв=  0,24

72,2

Скорость паровоздушной смеси, м/с

Принята

15

Принята

12

Критерий Рейнольдса

Reсм=

30 300

Reсм=

6140

Критерий Нуссельта

Nu=0,021 Re0,8Pr0,43

70

Nu=0,021 Re0,8Pr0,43

20,8

Коэффициент теплоотдачи от смеси к стенке, Вт/(м2*К)

51,869

60,708

Коэффициент теплоотдачи в сухой зоне, Вт/(м2*К)

27,563

34, 076

Поверхность нагрева сухой зоны, м2 

Fc=

1560

Fc=

1265

Коэффициент теплопередачи в насыщенной зоне, Вт/(м2*К)

=

58,617

=

72,2

Поверхность нагрева насыщенной зоны, м2

Fн=

1750

Fн=

1330

Суммарная поверхность нагрева, м2

F=

3310

F=

2595

Проходное сечение для воздуха, м2

fв=

6,04

fв=

13

Проходное сечение для смеси, м2

fв=

7, 12

fв=

8,95

Число каналов для смеси

ncм=

407

ncм=

47300

Высота теплоуловителя, м

h=

4,2

h=

0,69

Число каналов для воздуха

nв=

90

nв=

3770

Число выступов по ходу воздуха

-

-

z=

12

Ширина теплоуловителя, м

Принята

0,97

bo=

0,48

Длина теплоуловителя, м

l=nсм(sв+sсм+2δ)

15

l=nсм(sв+sсм+2δ)

45

Сопротивление при движении воздуха, Па

По формуле

519,93

По формуле (1.16)

490,5

Сопротивление при движении смеси, Па

То же

470,88

По формуле (1.17)

353,16

Объем, занимаемый поверхностью теплоуловителя, м 3 

V=

61

V=

15

Выше было сделано предположение, что для насыщенной зоны =; проверим это предположение по Д.Ф. Саргазину. При Re˃10000

Num=0,023Re0,8 ,

где Num=; Reв=; Pr=; β-коэффициент массоотдачи; dэ –эквивалентный диаметр; Dp- коэффициент диффузии, отнесенный к градиенту парциальнх давлений, определяемый по формуле

 Dp= , м/ч;

Dс- коэффициент концентрационной диффузии, определяемый по формуле

Dс= DpRпТ, м2/ч.

отсюда имеем: β=.

В нашем случае

; Т=303К; р=3999 Па; Rп=462 Дж/(кг•К) –газовая постоянная пара; w=15м/с; υ=18,8*10-6 м2/с.

Dp==1,704*10-9 м/ч=47,3*10-5 м/с;

Dс= Dp RпТ=66,213 м2/с;

 = =0,0024;

Re0,8==1226,817;

β=0,0035 l/c

Коэффициент теплоотдачи при конденсации парогазовой смеси

=+=2006,756 Вт/(м2*К)

В этом случае коэффициент теплопередачи в насыщенной зоне равен:

k==56,91 Вт/(м2*К).

В результате расчет выяснилось, что на численное значение коэффициента теплопередачи коэффициент теплооттачи при конденсации пара из паровоздушной смеси не влияет. Если ==58,617 Вт/(м2*К), то по проделанному расчету  к=56, 91 Вт/(м2*К), т.е. снизился всего на 3%.

Сопротвление волнообразных каналов разной кривизны при проходе воздуха определяется по формуле:

Δр=2ρw2 , Па, (1.16)

формула справедлива при Re=4*103-3*104 и 0,25<<0,50.  Сопротвление каналов с овалообразными выступами определяется по формуле:

Δp=0,064, Па         (1.17)

где n- число волнообразных выступов по ходу потока; - внутренний размер двухугольного канала; s- ширина волнообразного канала; t2,t1- ткмпература на входе и на выходе из пакета; Т=273+tср; tср- средняя температура потока.

Для условий примера: =10 мм; s=5 мм; s1=40 мм; s2=70 мм. Воздух проходит по волнообразным каналам, а паровоздушная смесь по овалообразным каналам.

Вывод:

     Как видно из таблицы, теплоуловитель из профильных листов для одних и тех же исходных данных по габаритам в 4 раза меньше, чем теплоуловитель из гладких листов.

Список использованной литературы:

  1.  Голубков Б. Н. «Теплотехническое оборудование и теплоснабжение промышленных предприятий» Москва. Энергия – 1977
  2.  Лебедев П.Д., Щукин А.А. «Теплоиспользующие установки промышленных предприятий (курсовое проектирование)» Москва. Энергия -1970 г.
  3.  Михеев М.А., Михеева И.М. «Основы теплопередачи» Москва. Энергия- 1977 г.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

56234. Опорная таблица для анализа и конструирования учебного занятия 133 KB
  Организационный этап Подготовка учащихся к работе на уроке: обеспечение нормальной внешней обстановки для работы на учебном занятии; психологическая подготовка учащихся к ОБЩЕНИЮ на учебном занятии Приветствие фиксация отсутствующих; проверка подготовленности учащихся к учебному занятию...
56235. ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ СОВРЕМЕННОГО УРОКА 107.5 KB
  Смена вариантов по образцу; творческое применение и добывание знаний освоение способов деятельности путем решения проблемных задач построенных на основе ранее усвоенных знаний и умений; обобщение изучаемого на уроке и введение его в систему ранее усвоенных знаний...
56236. Структура урока по физической культуре 43 KB
  Структура урока помогает учителю в рациональном подборе упражнений наиболее правильном расположении материала и определении возможной нагрузки на уроке.
56237. Структура урока технологии в начальных классах 158.5 KB
  По содержанию деятельности учащихся урок технологии трудового обучения может быть разделен на 5 частей этапов: Постановка цели темы трудовой и учебных задач урока.
56238. СТРУКТУРА УРОКА РУССКОГО ЯЗЫКА 61.5 KB
  Следует отметить отсутствующих учащихся обратить внимание на внешний вид учеников состояние класса. На каждом уроке русского языка осуществляется проверка знаний и навыков учащихся.
56241. ЗАГАЛЬНЕ УЯВЛЕННЯ ПРО НАУКУ ТА СПЕЦИФІКА СУЧАСНОЇ НАУКОВОЇ ДІЯЛЬНОСТІ 19.91 KB
  Всю сукупність пізнавальних дій людей прийнято поділяти на дві групи: діяльність, яка здійснюється в рамках конкретних видів діяльності людини (предметно-практичної, комунікативної, ціннісно-орієнтовної; і діяльність, яка ведеться в рамках науки як особливого виду діяльності людини, спрямована на виробництво нових знань про навколишній реальності
56242. Проблеми струмка Холодного 509.5 KB
  Людина не може жити без чистого повітря води свіжої зелені сонячних променівУсе живе вимагає уваги й поваги. Характеристика та мета обраного маршруту Екологічна стежина розпочинається біля запруди ставка Холодного продовжується...