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

73670. Блоки і поліспасти у ВПМ 259 KB
  Якщо нерухомий блок служить тільки для зміни напряму гнучкого елементу то рухомий блок служить як для виграшу в силі так і швидкості. Гнучкі елементи вживані в ВПМ не є абсолютно гнучкими тілами а володіють певною жорсткістю яка виражається у тому що набігаюча гілка гнучкого елементу не відразу укладається на блоці а збігаюча гілка не відразу випрямляється на що потрібна витрата додаткового зусилля. У реальних умови з урахуванням цих втрат або тут Gгр вага вантажу що розуміється...
73671. Деталі для навівки і звивання гнучких елементів 440.5 KB
  Барабани для багатошарової навівки каната застосовуються у виняткових випадках при вельми великих довжинах навиваного каната коли при одношаровій навівки потрібен надзвичайно великі розміри барабана. У гладких барабанах завжди є бурти. Нижній шар каната при багатошаровій навівки стикається з циліндровою поверхнею барабана по лінії унаслідок чого виникають високі контактні напруги...
73672. Механізми вантажопідйомних машин 338.5 KB
  Залежно від типу вантажопідйомної машини її призначення можуть бути різні комбінації механізмів основним з яких є механізм підйому. Механізми підйому ГПМ Механізми підйому служать для вертикального переміщення вантажів. Залежно від типу приводу розрізняють механізми підйому з ручним і машинним приводом будівельна лебідка мал.
73673. Механізми пересування 351.5 KB
  У вантажопідйомних машинах загального призначення механізми пересування по конструктивній ознаці розрізняють: а механізми пересування з ручним приводом б механізми пересування з машинним приводом електричний і ДВС. По конструкції опорноходової частини механізми пересування підрозділяються: а на рейкові б на без рейкові. За принципом роботи механізми пересування підрозділяються на дві принципові схеми: а механізми у яких переміщення здійснюється за рахунок сил зчеплення приводних ходових коліс з рейкою або грунтом б механізми у...
73674. Вимоги до антен по параметрах електромагнітної сумісності 370 KB
  Вимоги до антен по параметрах електромагнітної сумісності Розвиток супутникових систем звязку супроводжується зростаючим завантаженням діапазонів радіочастот. Передумови для рішення проблеми ЭМС створюють відомі просторова й частотна вибірковості антен. При аналізі діаграми спрямованості апертурних антен широко застосовуваних у супутниковому...
73675. Розрахунок механізму пересування з тяговим елементом 242 KB
  Ходові колеса кранів і рейки У вантажопідйомних машинах загального призначення залежно від типу машини призначення а також величини навантаження і швидкості пересування ходові колеса виготовляються сталевими і чавунними з циліндровим і конічним ободом. Як рейки у вантажопідйомних машинах застосовується квадратна або смугова сталь а також залізничні рейки
73676. Механізми повороту 471.5 KB
  Конструкція механізмів повороту визначається призначенням і конструкцією вантажопідйомної машини умовами експлуатації діючими навантаженнями і іншими особливостями крана. У вантажопідйомних машинах залежно від конструктивного виконання механізму повороту крана можуть бути дві принципово відмінні схеми приводу механізму повороту. По першій схемі прівод механізму повороту розташовується на неповоротній частині вантажопідйомної машини мал.
73677. Механізми зміни вильоту стріли 249.5 KB
  В цьому випадку приймають середню вантажопідйомність крана з перевантаженнямпо перекидаючому моменту в межах 1520 На практиці зміна вильоту стріли виробляється в двох випадках: Настановна зміна вильоту стріли. Маневрова зміна вильоту стріли. Зміна вильоту стріли виробляється в процесі роботи крана для горизонтального радіального переміщення оброблюваного вантажу.
73678. Стаціонарні поворотні крани 426 KB
  Верхня опора зміцнюється в стіні будівлі або в колоні іноді встановлюється на гнучких розтяжках при повороті крана на 360 градусів. Противага служить для зменшення перекидаючого моменту отже для полегшення опорних елементів крана зменшення ваги і розмірів фундаменту а також колони крана. Залежно від розташування наполегливого підшипника можливі дві схеми навантаження колони крана мал. Якщо ферма крана спирається на верхню шпильку колони в якій встановлений наполегливий підшипник то верхня опора сприймає не тільки горизонтальні...