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

24341. Традиции, новации, эволюция и революция в науке 39.5 KB
  В науке традиция это система канонизированных общепринятых знаний норм и идеалов научного познания. Традиция подпитывает такой важный феномен в науке как консерватизм позиция направленная на сохранение установившихся правил игры в науке регламентирующих и управляющих творческим процессом. Поэтому можно согласиться с мнением что консерватизм в науке выражает здоровые потенции в ней противостоя некомпетентности дилетантизму.
24342. Развитие научного знания как смена типов научной рациональности доклассическая, классическая и неклассическая 207.5 KB
  В философии науки сложилась традиция выделения следующих типов научной рациональности и соответствующих научных картин мира: классической неклассической постнекдассической.из чего устроен мир как он движется Появляются также онтологические модели устройства мира в целом. Так в модели мира Анаксимандра в центре мира была Земля в форме цилиндра покрытая водой затем воздух и небесная сфера в форме трех вращающихся огненных колец: солнечного лунного звездного. У Гераклита центр мира тоже Земля а от нее к светилам распространялись...
24343. Признаки постнеклассического этапа развития науки (системные и информационный подход, приципы самоорганизации и универсального эволюционизма) 200.5 KB
  В основе системного подхода как методологии научного познания лежит исследование объекта как системы.Иванов писал что соответственно образуется ветвь онтологических определений системы которые трактуют её как объект реальности наделённый определёнными системными свойствами как целостность обладающую некоторой организующей общностью этого целого. Итак в процессе человеческой деятельности реализация принципа системности может идти по следующим направлениям: Исследуются реально существующие объекты рассматриваемые как системы на...
24344. Этические проблемы науки в конце 20 столетия (общечеловеческая и профессиональная этика, принцип «нейтральности» и ответственности ученого на примере биоэтики – клонирование и трансплантации органов) 175 KB
  197 Этика науки Как отмечалось ранее качественные изменения в развитии человечества в начале XXI века связанные с научнотехническим прогрессом отражаются на жизнедеятельности самого человека и приводят к последствиям глобального характера. Проблема взаимоотношения науки и этики решается в двух тесно связанных между собой аспектах: разработки профессиональной этики ученых и решения учеными вопроса о социальной ответственности научного сообщества за негативные последствия применения результатов научных исследований в практике....
24345. Экологическая этика и ее философские основания. Философия русского космизма. Учение о ноосфере 113.5 KB
  Что касается космистского мировоззрения то оно главным предметом своего познавательного и ценностного отношения делает взаимодействие человека и среды последняя понимается чаще всего как Космос. Спирин русский космизм как универсалистский тип миросозерцания отражающий бытие мира и человека в их единстве в нерасторжимой взаимосвязи микрокосма человека и микрокосма природы Казначеев В. Космопланетарный феномен человека: проблемы комплексного изучения. Хотя русский космизм внутренне исключительно разнообразен и включает полярные по...
24346. Сциентизм и антисциентизм как мировоззренческие позиции о роли науки в развитии общества. Наука и паранаука 95 KB
  В современной культуре отчетливо проявила себя дилемма: сциентизмантисциентизм что имеет непосредственное отношение к проблеме соотношения науки и искусства. Для сциентизма характерно преувеличение роли науки в познании окружающего мира и человека объявление ее вершиной развития культуры убеждение в ненужности других сфер культуры О. Противоположным сциентизму направлением мировозренческой ориентации является антисциентизм основанный на недоверии к возможностям науки и разума на критике научных методов познания.
24347. Роль науки в преодолении современных глобальных кризисов (экологический, энергетический, демографический, угроза локальных и ядерных воин) 141 KB
  Она представляет собой не просто окружающую среду которую можно рассматривать как поле для преобразующей деятельности человека а выступает единым целостным организмом в который включено человечество в качестве специфической подсистемы. Деятельность человека вносит постоянные изменения в динамику биосферы и на современном этапе развития техногенной цивилизации масштабы человеческой экспансии в природу таковы что они начинают разрушать биосферу как целостную экосистему. Третья проблема это проблема сохранения человеческой личности...
24348. Развитие науки как социального института (признаки, функции). Научные сообщества и их исторические типы 105.5 KB
  175 184 Понятие науки как социального института Научноисследовательская деятельность в обществе носит упорядоченный организованный характер. Цель и назначение науки как социального института производство и распространение знания разработка средств и методов исследования воспроизводство ученых и обеспечение выполнения ими своих социальных функций. В социологии в зависимости от методологических установок сформировались различные подходы к пониманию науки как социального института.
24349. Научные школы (функции, признаки, типы). Историческое развитие способов трансляции научных знаний (от рукописей до современного комп.) 142 KB
  Научные сообщества и их исторические типы: невидимый колледж научные школы. Другой распространенной формой неформального объединения ученых играющих заметную роль в развитии науки являются научные школы. В содержательном плане чаще всего для сторонников научной школы характерен особый подход к проблемам и методам познания.