27 Теплообменные аппараты

27.71 (Вариант 56) Определить площадь поверхности нагрева водяного экономайзера, в котором теплоносители движутся

а) по противотоку;

б) по прямотоку,

если известны следующие величины: температура газов на входе t′₁, расход газов G₁, т/ч, температура воды на входе t′₂, расход воды G₂, т/ч. Количество передаваемой теплоты Q=30 МВт, коэффициент теплопередачи от газов к воде k=80 Вт/(м²·К). Потери в окружающую среду не учитывать.

Таблица 1 – Исходные данные

Температура газов на входе t′₁, ºC	Температура воды на входе t′₂, ºC	Расход газа G₁, т/ч	Расход воды G₂, т/ч
490	50	350	150

27.72 Определить поверхность нагрева рекуперативного теплообменника (ТО), в котором происходит нагрев воздуха дымовыми газами, при прямоточной и противоточной схемах включения теплоносителей. Температуру воздуха, поступающего в ТО, принять t′₂=30 ºC. Количество подогреваемого воздуха V и коэффициент теплопередачи от дымовых газов к воздуху K взять из табл. 6. Температуру воздуха на выходе из ТО — t″₂, температуру дымовых газов на входе в ТО — t′₁ и температуру дымовых газов на выходе из ТО — t″₁ взять из табл. 6.

Показать графики изменения температур теплообменивающихся сред по длине ТО при прямоточном и противоточном движениях потоков.

В конце задачи следует ответить письменно на следующие вопросы:

1. Какая схема включения теплоносителей в теплообменном аппарате эффективнее прямоточная или противоточная? Почему?

2. Как выглядит уравнение теплового баланса теплоносителей?

3. Чем отличаются теплопередача от теплоотдачи?

4. При α₁>>α₂ какой из коэффициентов теплоотдачи следует увеличить для увеличения коэффициента теплопередачи

Таблица 6

Показатели	Вариант
Показатели	00
Количество подогреваемого воздуха V, нм³/ч	10000
Коэффициент теплопередачи К, Вт/(м²·К)	11
Температура воздуха после ТО t″₂, ºC	310
Температура дымовых газов до ТО t′₁, ºC	500
Температура дымовых газов после ТО t″₁, ºC	350

Варианты задачи: 01, 02, 03, 04, 05, 06, 07, 08, 09, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99.

Методичка: Техническая термодинамика и теплопередача.pdf

ВУЗ: ТОГУ

Все задачи из: Бруй Л.П. Техническая термодинамика и теплопередача Хабаровск ТОГУ

27.73 (Вариант 37) Определить поверхность нагрева рекуперативного теплообменника (ТО), в котором происходит нагрев воздуха дымовыми газами, при прямоточном, противоточном и перекрестном движениях потоков греющей среды и нагреваемой среды. Температуру воздуха, поступающего в ТО, принять t′_в=30 ºС. Количество подогреваемого воздуха V и коэффициент теплопередачи от дымовых газов к воздуху K взять из табл. 22. Температуру воздуха на выходе из ТО -t″_в, температуру дымовых газов на входе в ТО — t′_г и температуру дымовых газов на выходе из ТО — взять из табл. 23.

Таблица 1 – Исходные данные

Количество подогреваемого воздуха V, норм·м³/ч	3000
Коэффициент теплопередачи К, Вт/(м²·К)	14
Температура воздуха после ТО t″_в, ºC	270
Температура дымовых газов до ТО t′_г, ºC	450
Температура дымовых газов после ТО t″_г, ºC	300

Ответить письменно на следующие вопросы:

1. Что называется коэффициентом теплопередачи?

2. В каком случае из рассчитанных вариантов движения потоков теплообменивающихся сред и почему поверхность нагрева ТО получается наименьшей?

27.74 Определить поверхность нагрева противоточного водяного теплообменника типа «труба в трубе», если греющая вода (температура на входе t′₁, расход G₁) движется по внутренней стальной трубе (внутренний диаметр d₁, наружный диаметр d₂), а нагреваемая вода (расход G₂, нагревается от температуры t′₂ до температуры t″₂) движется по кольцевому каналу (внутренний диаметр наружной трубы d₃). Коэффициент теплопроводности стальной трубы λ=50 Вт/(м·К).

Исходные данные для решения задачи выбрать из таблицы 3.3.

Таблица 3.3 – Исходные данные к задаче 3

Вариант 0
t′₁, ºC	G₁, кг/c	d₁, мм	d₂, мм	G₂, кг/c	t′₂, ºC	t″₂, ºC	d₃, мм
97	1	34	38	1,14	17	47	51

Методические указания 2018 года.pdf

ВУЗ: САФУ

Все задачи из: Воронин А.М Термодинамика и теплопередача САФУ (Севмашвтуз) 2015-2018

27.75 Определить требуемую площадь теплообменной поверхности охладителя надувочного дизеля на основании следующих данных:

— температура воздуха на входе в охладитель t′_в=115 ºС;

— температура воздуха на выходе из охладителя t″_в=65 ºС;

— расход воздуха G_в;

— температура охлаждающей воды на входе в охладитель t′_ω;

— расход охлаждающей воды G_ω=1,25 кг/c;

— коэффициент теплопередачи k=100 Вт/(м²·К).

Схемы движения теплоносителей:

а) противоточная;

б) прямоточная.

Номер варианта	G_в, кг/c	t′_ω, ºС
0	1,1	38

Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.

Методические указания.pdf

ВУЗ: МИИТ

Все задачи из: Драбкина Е.В. Основы теплотехники МИИТ 2012

27.76 (Вариант 60) Определить поверхность нагрева рекуперативного газовоздушного теплообменника при прямоточной и противоточной схемах движения теплоносителей, если объемный расход нагреваемого воздуха при нормальных условиях V_н, средний коэффициент теплопередачи от продуктов сгорания к воздуху К, начальные и конечные температуры продуктов сгорания и воздуха соответственно равны t′₁, t″₁, t′₂, t″₂. Данные, необходимые для решения задачи, выбрать из таблицы.

Кроме того, изобразите графики изменения температур теплоносителей для обоих случаев. Определите объемный расход продуктов сгорания для вашего варианта задачи, приняв их объемную теплоемкость при постоянном давлении c_р=1,5 кДж/(м³·К).

Таблица 1 – Исходные данные

V_н·10^-3, м³/час	К, Вт/(м²·К)	t′₁, ºС	t″₁, ºС	t′₂, ºС	t″₂, ºС
1	18	725	525	12	425

27.77 (Вариант 43) Определить поверхность нагрева рекуперативного водовоздушного теплообменника при прямоточной и противоточной схемах движения теплоносителей, если объемный расход воздуха при нормальных условиях V_н, средний коэффициент теплопередачи от воздуха к воде К, начальные и конечные температуры воздуха и воды равны соответственно tʹ₁, t˝₁, tʹ₂, t˝₂. Определить расход воды через теплообменник. Данные, необходимые для решения задачи, выбрать из табл. 4.

Таблица 4

10^-3·V_н, м³/ч	К, Вт/(м²·К)	t′₁, ºС	t″₁, ºС	t′₂, ºС	t″₂, ºС
30	21	420	200	30	110

27.78 Радиатор автомобиля состоит из 120 трубок прямоугольного сечения размерами 15×5 мм. Температура воды на входе в радиатор 85 ºС, на выходе из него 45 ºС; секундный массовый расход воды через радиатор 0,2 кг/с. Коэффициент теплопередачи от воды к охлаждающему воздуху к=490 Вт/(м²·К). Приняв температуру воздуха на входе в радиатор и выходе из него соответственно t₂‘=25 ºC и t₂«=58 ºC, вычислить высоту радиатора.

ВУЗ: ПГАТУ

Все задачи из: Манташов А.Т. Теплотехника федеральное гос. бюджет. образов. учрежд. высшего образ. «Пермская гос. с.-х. акад. им. акад. Д.Н. Прянишникова» – Пермь 2017

27.79 Определить температуру масла t″_м на выходе из масляного холодильника тепловоза на основании следующих данных:

площадь теплообменной поверхности холодильника F=80 м²;

расход охлаждаемого масла G_м=20 кг/c;

расход охлаждающей воды G_ω=30 кг/c;

температура воды на входе в холодильник t′_ω;

температура масла на входе в холодильник t′_м=85 ºС;

коэффициент теплопередачи k;

удельная теплоемкость масла с_м=2,2 кДж/(кг·К).

Схема движения теплоносителей противоточная.

Таблица 2 – Числовые данные к задача контрольной работы №2

Предпоследняя цифра шифра	t′_ω, ºС	k, кВт/(м²·К)
1	66	1,00

Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.

Методические указания.pdf

ВУЗ: МИИТ

Все задачи из: Аксенов К.Ф. Сорокин В.С. Теплотехника Тепловозы и тепловозное хозяйство Часть 1

27.80 Определить поверхность нагрева рекуперативного водовоздушного теплообменника при прямоточной и противоточной схемах движения теплоносителей, если объемный расход воздуха при нормальных условиях V_н, средний коэффициент теплопередачи от воздуха к воде k, начальные и конечные температуры воздуха и воды равны соответственно tʹ₁, t˝₁, tʹ₂, t˝₂. Определить расход воды G через теплообменник. Данные, необходимые для решения задачи, выбрать из таблицы 6.

Таблица 6