27.96 Определить поверхность нагрева стального рекуперативного газовоздушного теплообменника (толщина стенок δ_с=3 мм) при прямоточной и противоточной схемах движения теплоносителей (рис. 6.2 и 6.3), если объемный расход воздуха при нормальных условиях V_н, средний коэффициент теплоотдачи от воздуха к поверхности нагрева α₁, от поверхности нагрева к воде α₂=500 Вт/(м²·К), коэффициент теплопроводности материала стенки трубы (стали) λ=50 Вт/(м·К), теплоемкость топочных газов с_г=1,15 кДж/(кг·К), плотность ρ_г=1,23 кг/м³, начальные и конечные температуры газов и воды равны соответственно t_1.н, t_1.к, t_2.н и t_2.к. Определить также расход воды G через теплообменник. Изобразить график изменения температур теплоносителей для обеих схем при различных соотношениях их условных эквивалентов. Исходные данные для расчета приведены в таблице 8.8

Указание: При решении задачи можно условно считать стенку плоской.

Таблица 8.8

Ответить на вопросы:

1. Какая схема движения теплоносителя выгоднее?

2. Покажите (из рассмотрения формулы), какими способами можно увеличить коэффициент теплопередачи.

3. При каких значениях d₂/d₁ (близких к единице или гораздо больших единицы) цилиндрическую стенку можно в расчетах заменить без больших погрешностей плоской стенкой?

Ответ:  поверхность нагрева стального рекуперативного газовоздушного теплообменника составляет при прямоточной схеме движения теплоносителей F_прям=82 м² и противоточной схеме движения теплоносителей F_прот=74 м² , расход воды через теплообменник G=4,411 кг/c.

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.

Методические указания 2018 года.pdf