27.17 (Вариант 18) Греющий теплоноситель — дымовые газы, которые движутся в межтрубном пространстве.

Нагреваемый теплоноситель — вода, которая движется по внутренней трубе. Теплообменник выполнен из металлических труб.

Параметры:

t′1 — начальная температура греющего теплоносителя, ºC;

t′2 — конечная температура греющего теплоносителя, ºC;

t″1 — начальная температура нагреваемого теплоносителя, ºC;

t″2 — конечная температура нагреваемого теплоносителя, ºC;

М1 — расход греющего теплоносителя, кг/c;

М2 — расход нагреваемого теплоносителя, кг/c;

α1 — коэффициент теплоотдачи от греющего теплоносителя к поверхности внутренней трубы, Вт/(м²·К);

α2 — коэффициент теплоотдачи от поверхности внутренней трубы к нагреваемому теплоносителю, Вт/(м²·К);

d1, d2— внутренний и наружный диаметр внутренней трубы, м, d1=33·10-3, d2=38·10-3;

δ=0,0025 м — толщина стенки труб, ;

материал труб: сталь — С; латунь — Л;

расположение труб: горизонтальное — Г; вертикальное — В;

λ — коэффициент теплопроводности материала стенки труб, Вт/(м·К), сталь — 50; латунь — 100.

1. Определить (для прямоточной и противоточной схемы движения теплоносителей):

1.1) тепловую мощность Q, Вт, передаваемую от греющего теплоносителя к нагреваемому теплоносителю;

1.2) неизвестный расход М, кг/c, одного из теплоносителей;

1.3) средний температурный напор Δtср;

1.4) коэффициент теплопередачи k, Вт/(м²·К);

1.5) площадь поверхности нагрева F, м².

2.Вычертить по результатам расчета графики изменения температуры теплоносителей при прямоточной и противоточной схеме движения теплоносителей и принципиальную схему теплообменника.

3. Выводы.

4. Ответить на контрольные вопросы:

— какое устройство называется теплообменным аппаратом?

— какие типы теплообменных аппаратов вы знаете?

— схемы движения теплоносителей в теплообменных аппаратах?

— какие уравнения положены в основу теплового расчета теплообменников?

— какие процессы передачи теплоты происходят в рекуперативном теплообменнике «труба в трубе»?

— в каком случае можно рассчитывать коэффициент теплопередачи по формулам плоской пластины?

Таблица 1 — Исходные данные 

t′1 , ºCt′2 , ºCt″1, ºCt″2, ºCМ1, кг/c
40016515702,0

Продолжение таблицы 1 

М2, кг/cα1·10-1, Вт/(м²·К)α2·10-2, Вт/(м²·К)Расположение
труб
Матер.
-3038ВС

Варианты задачи: 4, 7, 9, 3, 16, 18, 46.

Все задачи из: