Меню

Теплообменник труба в трубе формулы



ПРИМЕР РАСЧЕТА ТЕПЛООБМЕННИКА ТИПА «ТРУБА В ТРУБЕ»

1 — горячий теплоноситель масло МС-20

;

;

;

2 — холодный теплоноситель — вода

;

;

; ;

Материал стенки – латунь;

Потери теплоты ;

Длина секции ;

;

1. Определение количества передаваемой теплоты и параметров потоков, проходящих через аппарат

Средняя температура масла

При этой температуре для масла МС-20

;

Количество передаваемой теплоты

С учетом тепловых потерь

Найдем неизвестную температуру воды на выходе из уравнения

Найдем массовый расход воды

Теплоемкость воды остается постоянной в широких пределах и равна

Средняя температура воды

При этой температуре:

2. Выбор теплофизических характеристик потоков

Для масла МС-20 при :

; ;

;

Для воды при :

; ;

;

3. Определение средней разности температур

4. Расчет коэффициента теплопередачи

Число Рейнольдса для масла

— режим движения ламинарный

Определим коэффициент теплоотдачи от масла к стенке

Так как температура стенки неизвестна, в первом приближении принимаем

При этой температуре

Число Рейнольдса для воды

— режим движения турбулентный

Эквивалентный диаметр кольцевого канала

Принимаем

При этой температуре

Линейный коэффициент теплопередачи

5. Определение поверхности теплообмена

Общая длина теплообменника

Варианты задачи 1.Расчет теплообменника типа «труба в трубе»

NN Теплоносители Расход, кг / с Температура, ºC Материал стенки λ, Вт м град Диаметры труб, мм Скорость, м / с Потери теплоты Δ, % Длина секции ℓ1, м
1-горячий 2-холодный G1 G2 t1 t1 t2 t2« d2 / d1 D ω1 ω2
Масло ТР Вода Латунь 16 / l2 3,5 1,2 2,0 1,5
Масло МС Вода Латунь 18 / 14 5,0 1,5 1,5 1,75
Вода Вода 1,6 2,0 Сталь 35 / 32 3,0 1,5
Вода Вода 2,0 1,2 Сталь 38 / 34 2,5 1,75
Масло МС Вода Латунь 22 / 19 1,0 2,0 2,4 1,6
Масло ТР Вода Латунь 16 / 14 0,8 1,5 1,5 1,7
Вода Масло МС 2,5 3,0 Сталь 48 / 44 3,0 1,8
Вода Масло МК 3,0 0,8 Сталь 42 / 38 2,5 1,6
Вода Масло МС Латунь 32 / 28 1,2 1,0 1,5
Масло МС Вода Латунь 36 / 32 0,9 2,2 1,5 1,8
Вода Вода 4,0 4,5 Сталь 48 / 43 3,0 1,5
Вода Вода 2,3 4,0 Сталь 52 / 48 4,0 2,0
Масло ТР Вода Латунь 40 / 36 1,5 2,0 4,5 1,55
Масло МК Вода Латунь 53 / 50 1,2 3,0 3,5 1,6
Вода Вода 2,0 1,6 Сталь 38 / 34 2,8 1,7
Вода Вода 1,5 3,0 Сталь 50 / 46 2,0 2,2
Масло МК Вода Латунь 38 / 32 1,0 2,5 1,8 2,1
Масло МС Вода Латунь 36 / 32 1,0 2,0 1,5 1,9
Вода Масло МС 5,0 2,0 Сталь 60 / 56 1,0 2,0
Вода Масло ТР 2,0 2,0 Сталь 42 / 38 3,8 2,0
Масло МС Вода Латунь 44 / 40 1,0 2,0 4,0 1,9
Масло ТР Вода Латунь 40 / 37 1,0 2,5 3,3 1,8
Вода Вода 1,8 2,6 Сталь 38 / 32 2,7 2,0
Вода Вода 1,2 1,9 Сталь 36 / 30 2.,9 1,8
Масло МС Вода Латунь 28 / 24 1,2 2,8 3,0 1,8
Читайте также:  Скважина с пластиковой трубой или нет

Масло ТР — трансформаторное масло

Физические свойства трансформаторного масла

892,5 1,549 0,1123 70,5 8,14 629,8 6,80
886,4 1,620 0,1115 37,9 7,83 335,5 6,85
880,3 1,666 0,1106 22,5 7,56 198,2 6,90
874,2 1,729 0,1098 14,7 7,28 128,5 6,95
868,2 1,788 0,1090 10,3 7,03 89,4 7,00
862,1 1,846 0,1082 7,58 6,80 65,3 7,05
856,0 1,905 0,1072 5,78 6,58 49,5 7,10 87,8
850,0 1,964 0,1064 4,54 6,36 38,6 7,15 71,3
843,9 2,026 0,1056 3,66 6,17 30,8 7,20 59,3
837,8 2,086 0,1047 3,03 6,00 25,4 7,25 50,5
831,8 2,144 0,1038 2,56 5,83 21,3 7,30 43,9
852,7 2,202 0,1030 2,20 5,67 18,1 7,35 38,8
819,6 2,261 0,1022 1,92 5,50 15,7 7,40 34,9

Физические свойства масла марки МК

911,0 1, 645 0,1510 9,94 8,56
903,0 1,712 0,1485 9,68 8,64
894,5 1,758 0,1461 691,2 9,23 8,71
887,5 1,804 0,1437 342,0 8,97 8,79
879,0 1,851 0,1413 186,2 8,69 8,86
871,5 1,897 0,1389 110,6 8,39 961,4 8,95
864,0 1,943 0,1363 69,8 8,14 603,3 9,03
856,0 1,989 0,1340 46,6 7,89 399,3 9,12
848,2 2,085 0,1314 32,3 7,61 273,7 9,20
840,7 2,081 0,1290 24,0 7,33 202,1 9,28
838,0 2,127 0,1264 17,4 7,11 145,2 9,37
825,0 2,173 0,1240 13,4 6,92 110,4 9,46
817,0 2,219 0,1214 10,7 6,69 87,3 9,54
809,2 2,265 0,1188 8,7 6,53 70,3 9,65
801,6 2,311 0,1168 7,1 6,25 56,9 9,73

Физические свойства масла МС-20

-10 990,З 1,951 0,136 7,75 6.24
903,б 1,980 0,135 7.58 6,24
+10 897,9 2,010 0,135 7,44 6.31
892,3 2,043 0.134 7,30 6,35
886,6 2,072 0,132 7,19 6,38
881,0 2,106 0,131 7,08 6,42
875,3 2,135 0,130 7.00 6,46
869,6 2,165 0,129 91,9 6,86 798,5 6.51
864,0 2,198 0.128 58,4 6,75 498,3 6,55
858,3 2,227 0,127 39,2 6,67 336,5 6.60
852,7 2,261 0.126 27,5 6,56 234,4 6,64
847,0 2,290 0,125 20,3 6.44 171,7 6.69
841,3 2,320 0,124 15,7 6.36 132,4 6.73
12О 835,7 2,353 0,123 12,1 6,25 101,0 6,77
830,0 2,382 0,122 9,6 6,17 79,8 6,82
824,4 2,420 0,121 7,5 6,08 61,8 6,87
818,7 2,445 0,120 6,5 6,00 53,2 6,92
Читайте также:  Труба алюминиевая 102 мм

Физические свойства воды на линии насыщения Таблица 5

1,013 999,9 0,00 4,212 55,1 13,1 1,789 13,67
1,013 999,7 42,04 4,191 57,4 13,7 1,306 9,52
1,013 998,2 83,91 4,183 59,9 14,3 1,006 7,02
1,013 995,7 125,7 4,174 61,8 14,9 0,805 5,42
1,013 992,2 167,5 4,174 63,5 15,3 0,659 4,31
1,013 988,1 209,3 4,174 64,8 15,7 0,556 3,54
1,013 983,2 251,1 4,179 65,9 16,0 0,478 2,98
1,013 977,8 293,0 4,187 66,8 16,3 0,415 2,55
1,013 971,8 335,0 4,195 67,4 16,6 0,365 2,21
1,013 965,3 377,0 4,208 68,0 16,8 0,326 1,95
1,013 958,4 419,1 4,220 68,3 16,9 0,295 1,75
1,43 951,0 461,4 4,233 68,5 17,0 0,272 1,60
1,98 943,1 503,7 4,250 68,6 17,1 0,252 1,47
2,70 934,8 546,4 4,266 68,6 17,2 0,233 1,36
3,61 926,1 589,1 4,287 68,5 17,2 0,217 1,26
4,76 917,0 632,2 4,313 68,4 17,3 0,203 1,17
6,18 907,6 675,4 4,346 68,3 17,3 0,191 1,10
7,92 897,3 719,3 4,380 67,9 17,3 0,181 1,05
10,03 883,9 763,3 4,417 67,4 17,2 0,173 1,00
12,55 876,0 807,8 4,459 67,0 17,1 0,165 0,96
15,55 863,0 852,5 4,505 66,3 17,0 0,158 0,93
19,08 852,8 897,7 4,565 65,5 16,9 0,153 0,91
23,20 840,3 943,7 4,614 64,5 16,6 0,148 0,89
27,98 827,3 990,2 4,681 63,7 16,4 0,145 0,88
33,48 813,6 1037,5 4,766 62,8 16,2 0,141 0,87
39,78 799,0 1035,7 4,844 61,8 15,9 0,137 0,86
45,94 784,0 1135,1 4,949 60,5 15,6 0,135 0,87
55,05 767,9 1185,3 5,070 59,0 15,1 0,133 0,88
64,19 750,7 1236,8 5,230 57,4 14,6 0,131 0,90
74,45 732,3 1290,0 5,485 55,3 13,9 0,129 0,93
85,92 712,5 1344,9 5,736 54,0 13,2 0,128 0,97
98,70 691,1 1402,2 6,071 52,3 12,5 0,128 1,03
Читайте также:  Механические испытания сварных швов труб

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова»

Институт энергетики и автоматизированных систем

Источник