Курсовая работа по дисциплине Тепломассообмен. ТЕМА РАСЧЕТ ВОДО-ВОДЯНОГО ТЕПЛООБМЕННОГО АППАРАТА ТИПА «ТРУБА В ТРУБЕ»

ВСЕ ДОП ФАЙДЫ В ЛС

 Курсовая работа по дисциплине Тепломассообмен. ТЕМА РАСЧЕТ ВОДО-ВОДЯНОГО ТЕПЛООБМЕННОГО АППАРАТА ТИПА «ТРУБА В ТРУБЕ» 

1. Задание на проектирование теплообменного аппарата

 Выполнить тепловой расчет водо-водяного теплообменника типа «труба в трубе». Определить площадь поверхности нагрева F, м2 и число секций z.

Греющая вода в теплообменном аппарате движется по внутренней стальной трубе с внешним диаметром 𝑑н = 38 мм и внутренним диаметром 𝑑вн = 34 мм. Температура греющей воды на входе 𝑡1′ = 90°С. Ее расход – 𝐺1 = 2000 кг/ч. Нагреваемая вода движется противотоком по кольцевому каналу между внутренней и внешней трубами и нагревается от 𝑡2′ = 15°С до 𝑡2′′ = 50°С. Внутренний диаметр внешней трубы D = 48 мм, расход нагреваемой воды 𝐺2 = 3200 кг/ч. Длина одной секции теплообменного аппарата ℓ = 1,9 м. Поверхность теплообменника покрыта качественной тепловой изоляцией, поэтому потерями в окружающую среду можно пренебречь.

Также определить, как изменится эффективность работы теплообменного аппарата (величина коэффициента теплопередачи k) и его размеры, если вместо гладкой внутренней трубы использовать накатанную. Диаметр по вершинам выступов накатанной трубы d1 = 32 мм. Высота турбулизаторов h = 1 мм. Шаг расположения турбулизаторов

τ = 17 мм.

При расчетах считать постоянными:

- теплоемкость воды ср = 4190Дж/(кг·К);

- коэффициент теплопроводности стальных труб λ = 45 Вт/(м·К).

Физические характеристики воды в интервале температур от 0 °С до 100 °С будем рассчитывать в зависимости от температуры по следующим уравнениям:

- плотность, кг/м3

𝜌 = 1010 - 0,47 ∙ 𝑡;

- коэффициент теплопроводности воды, Вт/(м·К)

𝜆 = 0,581 + 0,0012 ∙ 𝑡;

- коэффициент кинематической вязкости, м2/с

𝑣 = (1,089 + 0,00948 ∙ 𝑡) ∙ 10-6;

- число Прандтля

𝑃𝑟 = 7,5 - 0,0694 ∙ 𝑡.

Используя результаты расчета, построить графические зависимости изменения температур холодного и горячего теплоносителей по поверхности теплообмена.

Выполнить сборочный чертеж водо-водяного теплообменника типа «труба в трубе» (формат А3 или А2) и спецификацию к нему.

Содержание

1. Задание на проектирование теплообменного аппарата 3

2. Описание конструкции теплообменного аппарата, его назначения и принципа действия 4

3. Тепловой расчет теплообменного аппарата 6

Список использованной литературы 12

Приложения 13

Список использованной литературы

1. Теплообменные аппараты: учебное пособие / Б. Е. Байгалиев, А. В. Щелчков, А. Б. Яковлев [и др.]. – Казань: Изд-во Казан. гос. техн. ун-та, 2012. – 180 с.

2. Теплообменники энергетических установок: учебное электронное издание / К. Э. Аронсон, С. Н. Блинков, В. И. Брезгин [и др.]. – Екатеринбург: УрФУ, 2015. – URL: https://openedu.urfu.ru/files/book/index.html (дата обращения: 27.02.2025).

3. Теплоэнергетика и теплотехника. Общие вопросы: справочник / под ред. В. А. Григорьева, В. М. Зорина. – Москва: Энергия, 1980. – 529 с.

4. Банных О.П. Основные конструкции и тепловой расчет теплообменников. Учебное пособие. СПбНИУ ИТМО, 2012. – 42 с.

5. ГОСТ 28338-89. Соединения трубопроводов и арматуры. Номинальные диаметры (с изменениями). – Москва: Стандартинформ, 2006. – 5 с.