935

Рекуператор. Поверхность нагрева металлического петлевого рекуператора

Контрольная

Производство и промышленные технологии

Определение поверхности нагрева металлического петлевого рекуператора для подогрева воздуха. Коэффициент теплоотдачи конвекцией от труб рекуператора к воздуху. Отношение коэффициентов теплоотдачи на стороне воздуха и продуктов сгорания.

Русский

2013-01-06

97.5 KB

23 чел.

Рекуператор

Задание

Определить поверхность нагрева металлического петлевого рекуператора для подогрева воздуха от температуры  до температуры  в количестве . В рекуператор поступает продуктов сгорания природного газа при температуре , коэффициент расхода воздуха n = 1,1, пирометрический коэффициент .

Средняя теплоемкость продуктов сгорания при  и n = 1,1 равна , а средняя теплоемкость воздуха при температуре  составляет .

Определяем значение величины  и относительной температуры :

;

.

Этим значениям  и  соответствует относительная поверхность нагрева .

Температура продуктов сгорания на выходе из рекуператора

.

Задаемся температурой труб рекуператора: на входе продуктов сгорания , на выходе .

Принимаем скорость движения, м/сек

Воздух

Продукты сгорания

При нормальных условиях

При температуре

       на входе

8,56

7,5

       на выходе

19,76

4,56

Коэффициент кинематической вязкости воздуха равен:

на входе ,

на выходе .

Критерий Рейнольдса тогда составляет

на входе ,

на выходе .

Т.к. >104, следовательно, движение воздуха турбулентное.

При числе продольных рядов z = 8 – 10 и  определяем коэффициент теплоотдачи конвекцией от продуктов сгорания к трубам рекуператора, который равен на входе , а на выходе .

Далее определяем коэффициент теплоотдачи конвекцией от труб рекуператора к воздуху, отнесенный к внутренней поверхности труб, он равен:

на входе ,

а на выходе .

Коэффициент теплоотдачи конвекцией от труб рекуператора к воздуху, пересчитанный на наружную поверхность труб, равен:

на входе

на выходе

.

Эффективная длина пути луча продуктов сгорания составляет

Поправка на коэффициент расхода воздуха . Приведенная толщина слоя продуктов сгорания .

Степень черноты продуктов сгорания:

на входе ,

на выходе .

Коэффициент теплоотдачи излучением от продуктов сгорания к трубам рекуператора составляет:

на входе

на выходе

где  - эффективная степень черноты трубы.

Суммарный коэффициент теплоотдачи от продуктов сгорания к трубам рекуператора составляет:

на входе

,

на выходе

.

Коэффициент теплоотдачи от продуктов сгорания  к воздуху, отнесенный к единице наружной поверхности труб рекуператора, равен:

на входе

,

на выходе

.

Средний по рекуператору коэффициент теплоотдачи от продуктов сгорания  к воздуху, отнесенный к единице наружной поверхности труб рекуператора, равен:

.

Учитывая засорение проходного сечения труб рекуператора и загрязнение поверхности нагрева, коэффициент теплоотдачи от продуктов сгорания уменьшаем на 15%. Тогда он равен .

Поверхность нагрева рекуператора

.

Выбираем две секции с площадями нагрева и . Средняя площадь проходного сечения для воздуха , а для продуктов сгорания . При таких проходных сечениях средние скорости движения будут :

воздуха

а продуктов сгорания

.

Отношение коэффициентов теплоотдачи на стороне воздуха и продуктов сгорания составляет:

на входе продуктов сгорания

,

на выходе продуктов сгорания

.

Этим соотношениям отвечает коэффициент на входе , на выходе . Тогда температура труб рекуператора:

на входе продуктов сгорания

,

на выходе продуктов сгорания

.

Подбираем для изготовления труб рекуператора сталь Х5М (или 20Х5МЛ).


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

33375. Состав модульного микроконтроллера SLC500 фирмы Allen Bradley 29.5 KB
  Шасси на 471013 слотов для установки модулей; Блок питания монтируется слева на шасси; Процессорный модуль SLS 5 01SLC 5 04; Входные дискретные модули переменного тока 1746I4816 1746IM4816; Входные дискретные модули постоянного тока 1746IB816 ITB16 IС16 IV816 IG16; Входной дискретный модуль c dc 1746IN16; Выходные дискретные модули переменного тока 1746O816 OP12; Выходные дискретные модули постоянного тока 1746OB816 OBP816 OV816 OVP16 OG16; Выходные релейные модули 1746OW4816 OX8;...
33376. Классификация СУ по степени совершенства 30.5 KB
  По степени совершенства и функциональным возможностям устройства ЧПУ делятся на следующие типы: NC Numericl Control УЧПУ для обработки изделий на станке по программе. все задачи в данных УЧПУ терминальная геометрическая логическая технологическая и диагностическая решаются на аппаратном уровне. В контурных УЧПУ типа NC основным элементом является интерполятор который обеспечивает обработку криволинейных поверхностей. Отличается от УЧПУ типа NC наличием электронного блока памяти.
33377. Классификация СУ по числу потоков информации. Разомкнутые и замкнутые СУ 29 KB
  Разомкнутые устройства ЧПУ называемые также импульсношаговыми характеризуются только одним потоком информации направляемым от программы управления к рабочему органу станка рис. Разомкнутые УЧПУ строят на основе применения силовых или несиловых шаговых двигателей ШД которые управляются устройствами управления шаговыми двигателями УУШД. Разомкнутое устройство ЧПУ Замкнутые устройства ЧПУ характеризуются двумя потоками информации: один поток поступает от программы управления а второй от датчиков обратной связи. Замкнутое устройство...
33378. Классификация СУ по числу потоков информации. Адаптивные СУ 29.5 KB
  Информация управляющей программы поступает в вычислитель УЧПУ который формирует сигналы задания перемещений по координатам. Сигнал задания и обратной связи поступают в сравнивающее устройство куда поступает также сигнал с датчика положения ИП измеряющего действительное перемещение стола. Сигнал рассогласования преобразованный в формирователе сигнала управления ФСУ поступает в устройство управления куда поступает также сигнал с тахогенератора датчика скорости. Сигнал сформированный в УУ преобразуется тиристорным преобразователем...
33379. Классификация СУ по виду движения исполнительных механизмов 27.5 KB
  По виду движения исполнительных механизмов станка определяемого геометрической информацией в программе УЧПУ подразделяются на устройства позиционного контурного комбинированного управления. Позиционное устройство ЧПУ это устройство обеспечивающее установку рабочего органа станка в позицию заданную программой управления станком чаще всего без обработки в процессе перемещения рабочего органа станка. Эти устройства применяются для управления станками сверлильно расточной группы. Контурное устройство ЧПУ представляет собой устройство...
33380. Принципы построения микропроцессорных СУ. Структура однопроцессорной СУ с одной магистралью 34.5 KB
  Схема микропроцессорной управляющей системы Расширители стандартных арифметических функций МП УЧПУ необходимы для повышения производительности МПС при выполнении операций входящих в базовый набор арифметических функций. Структуры однопроцессорных МПСУс одной магистралью Уже в однопроцессорных УЧПУ в полной мере определились основные принципы организации МПС УЧПУ обеспечивающие возможность расширения системы при сохранении функциональной гибкости и обеспечении надежности функционирования при малом времени восстановления в случае отказа. К их...
33381. Структура однопроцессорной СУ с двумя магистралями 35 KB
  Схема микропроцессорной управляющей системы Расширители стандартных арифметических функций МП УЧПУ необходимы для повышения производительности МПС при выполнении операций входящих в базовый набор арифметических функций. Примером реализации данной структуры являются УЧПУ 2С42 Маяк600. Уже в однопроцессорных УЧПУ в полной мере определились основные принципы организации МПС УЧПУ обеспечивающие возможность расширения системы при сохранении функциональной гибкости и обеспечении надежности функционирования при малом времени восстановления в...
33382. Структура многопроцессорной СУ с параллельным обменом информации между процессорами 29 KB
  Верхний уровень управления системная магистраль. Нижний уровень управления локальные магистрали ВЧС1 ВЧС n. В качестве примера реализации данной структуры можно назвать СУ промышленных роботов: РБ242Б двухпроцессорная двухуровневая система управления с БОП Сфера 36 семипроцессорная двухуровневая система управления с модулем связи.
33383. Структура многопроцессорной СУ с последовательным обменом информации между процессорами 29.5 KB
  2 б в отличие от первой МП ВЧС имеют равные возможности обмена данными. Обмен осуществляется через адаптеры связи АС1АС3 подключенные к локальным магистралям соответствующих вычислителей и имеющих выходы на два последовательных канала обмена. Достоинством данной структуры является конструктивная автономность локальных ВЧС вычислитель возможность их встраивания в аппаратуру расположенную в различных местах общей системы управления при минимальном числе линий обмена и хорошей а в перспективе при использовании оптических каналов обмена ...