![]() |
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
![]() |
Тепловой и конструктивный расчет секционного водо-водяного подогревателя теплосети |
Задание на курсовое проектирование по дисциплине: «Гидравлика и теплотехника» Тема: Тепловой и конструктивный расчет секционного водо-водяного подогревателя теплосети. Целевая установка: На основе анализа возможных схем теплообменников, учета их конструктивных особенностей выбрать оптимальную схему теплообменника. Произвести тепловой и конструктивный расчет. В выбранном прямоточном водо-водяном обогревателе горячего водоснабжения (рис. 1.3.) определить поверхность нагрева, длину, и количество секций. По рассчитанным параметрам выбрать стандартный теплообменный аппарат. Исходные данные: 1. Производительность (прямоток)Q .0.44· 106Дж/с 2. Температура греющей воды на входе в аппарат ′1 .130° С 3. Температура греющей воды на выходе ″1 .120° С 4. Температура нагреваемой воды на входе ′2 .65° С 5. Температура нагреваемой воды на выходе ″2 .100° С 6. Диаметры трубок d вн /d н .16/18 мм 7. Коэффициент теплопроводности стенки λст .105 Вт/(м · К) 8. Коэффициент теплопроводности накипи λ нак .3.49 Вт/(м · К) 9. Толщина накипи &del a; нак 0.2 мм 10. КПД &e a; . 90% Содержание работы (перечень вопросов) Классификация теплообменных аппаратов Анализ аппаратов Выбор конструктивной схемы аппарата, материалов Конструктивный и тепловой расчет элементов конструкции К защите представить: Пояснительную записку (объем 20 – 25 листов) Рабочий чертеж, выполненный на отдельном листе по ГОСТ Таблицы (графики) Список используемой литературы Руководитель курсового проекта доцент В.А. Емельянов Содержание1. Теоретическая часть 1.1 Классификация теплообменных аппаратов. Теплоносители 1.2 Конструкции трубчатых, пластинчатых и спиральных аппаратов поверхностного типа 2. Расчетная часть 2.1 Конструктивный расчет 2.2 Тепловой расчет 3. Приложения 4. Чертеж подогревательного аппарата Выводы Список используемой литературы 1. Теоретическая часть 1.1 Классификация теплообменных аппаратов. Теплоносители Теплообменными аппаратами (теплообменниками) принято называть устройства, предназначенные для передачи тепла от одних тел к другим. В теплообменных аппаратах могут происходить различные тепловые процессы: изменение температуры, испарение, кипение, конденсация, расплавление, затвердевание и, наконец, более сложные, комбинированные процессы. Количество тел, участвующих в этих процессах, может быть больше двух, а именно: тепло может передаваться от одного тела к нескольким другим телам или, наоборот, от нескольких тел к одному. Эти тела, отдающие тепло, принято называть теплоносителями. Классификация теплообменных аппаратов. Теплообменные аппараты имеют большое распространение во всех областях промышленности и широко применяются в теплосиловых установках. В зависимости от назначения теплообменные аппараты называются подогревателями, конденсаторами, испарителями, паропреобразователями и т. д. По принципу действия теплообменные аппараты делятся на поверхностные и смесительные. В поверхностных аппаратах теплоносители разделены твердыми теплопроводными стенками, через которые происходит теплообмен между теплоносителями. Та часть поверхности стенок, через которую передается тепло, называется поверхностью нагрева.
В свою очередь поверхностные теплообменные аппараты делятся на рекуперативные и регенеративные. Если теплообмен между теплоносителями происходит через разделительные стенки, то теплообменник называют рекуперативным. В аппаратах этого типа в каждой точке разделительной стенки тепловой поток сохраняет постоянное направление. Если же два или больше теплоносителей попеременно соприкасаются с одной и той же поверхностью нагрева, то теплообменный аппарат называют регенеративным. В период соприкосновения с одним из теплоносителей стенки аппарата получают тепло и аккумулируют его; в следующий период соприкосновения другого теплоносителя с той же поверхностью стенок аккумулированное тепло передается теплоносителю. Направление теплового потока во втором периоде изменяется на противоположное. В большинстве рекуперативных аппаратов осуществляется непрерывная передача тепла через стенку от одного теплоносителя к другому. Эти аппараты, как правило, являются аппаратами непрерывного действия. Рекуперативные аппараты, в которых производится периодический нагрев или охлаждение одного из теплоносителей, относят к аппаратам периодического действия. Регенеративные теплообменники в большинстве случаев являются аппаратами периодического действия; в них разные теплоносители поступают в различные периоды времени. Непрерывная работа осуществляется в таких аппаратах лишь в том случае, если они снабжены движущимися стенками или насадками, попеременно соприкасающимися с потоками разных теплоносителей и непрерывно переносящими тепло из одного потока в другой. В смесительных теплообменных аппаратах тепло- и массообмен осуществляется путем непосредственного контакта и смешения жидких и газообразных теплоносителей. В зависимости от назначения производственных процессов в качестве теплоносителей могут применяться самые различные газообразные, жидкие и твердые тела. Водяной пар, как греющий теплоноситель, в теплообменных аппаратах получил большое распространение благодаря ряду его достоинств. Его можно транспортировать по трубопроводам на значительные расстояния (до нескольких сотен метров). Интенсивная теплоотдача от конденсирующегося водяного пара способствует уменьшению поверхности теплообмена. Конденсация водяного пара сопровождается большим уменьшением его энтальпии; благодаря этому для передачи сравнительно больших количеств тепла требуются небольшие весовые количества пара. Постоянство температуры конденсации при заданном давлении облегчает поддержание постоянства режима и регулирования процесса в аппаратах. Основным недостатком водяного пара является неизбежное и значительное повышение давления с ростом температуры. Например, при давлении 0,981 105 Па (1 кгс/см2) температура насыщенного пара составляет 99,1 °С, а температура насыщенного пара 309,5 °С может быть получена только при давлении 98,1 105 Па. Поэтому паровой обогрев применяется для процессов нагревания только до умеренных температур (порядка 60 – 150 °С). Обычно давление греющего пара в теплообменниках составляет от 1,96 105 до 11,8 105 Па. Для высоких температур эти теплообменники очень громоздки (имеют толстые стенки и фланцы), весьма дороги и поэтому применяются редко.
Горячая вода, как греющий теплоноситель, получила большое распространение, особенно в отопительных и вентиляционных установках. Она приготовляется в специальных водогрейных котлах, производственных технологических агрегатах (например, в печах) или водонагревательных установках ТЭЦ. Горячую воду, как теплоноситель, можно транспортировать по трубопроводам на значительные расстояния (на несколько километров). Понижение температуры воды в хорошо изолированных трубопроводах составляет не более 1 °С на 1 км. Достоинством воды, как теплоносителя является сравнительно высокий коэффициент теплообмена. Однако горячая вода из тепловых сетей в производственных теплообменниках используется редко, так как в течение отопительного сезона температура ее не постоянна и изменяется от 70 до 130 °С, а в летнее время тепловые сети не работают. Дымовые и топочные газы применяются в качестве греющего теплоносителя, как правило, на месте их получения для непосредственного обогревания различных промышленных изделий и материалов, если качество последних несущественно изменяется при загрязнении сажей и золой. Если же загрязнение обрабатываемого материала недопустимо, то подогрев его дымовыми газами ведется посредством воздуха, который играет роль промежуточного теплоносителя, т. е. дымовые газы через теплопроводную стенку в рекуперативных теплообменниках отдают тепло воздуху, воздух – обрабатываемому материалу. Дымовые газы могут применяться в теплообменниках для нагрева, выпарки и термической обработки газообразных, жидких и твердых веществ. Таблица 1.1. Характеристика некоторых высокотемпературных теплоносителей. Название теплоносителя Химическая формула Температура, °С отвердевания кипения Минеральные масла 0 – 15 215 Нафталин С10Н8 80,2 218 Дифенил С12Н10 69,5 255 Дифениловый эфир (С6 Н5) О2 27 259 Дифенильная смесь 26,5% дифенила и 73,5% дифенилового эфира 12,3 258 Глицерин С3 Н5 (ОН)3 - 17,9 290 Кремнеорганические соединения (тетракрезилоксисилан) (СН3 С6 Н4 О)4 -(30 – 40) 440 Нитритнитратная смесь 7% a O3 40% a O2 53% K O3 143 Выше 550 Натрий a 97,8 883 Достоинством дымовых и топочных газов как теплоносителя является возможность достижения высокой температуры при атмосферном давлении, недостатками – громоздкость аппаратуры, обусловленная низкой теплоотдачей от газов к стенке, сложность регулирования рабочего процесса в теплообменном аппарате, пожарная опасность и сравнительно быстрый износ поверхностей теплообмена от золы, а также при чистке аппаратов. Существенным недостатком дымовых газов является также возможность использования их только непосредственно на месте получения, так как транспортировка их даже на небольшие расстояния требует значительных расходов электроэнергии, громоздких каналов и связана с большими тепловыми потерями. В настоящее время в промышленности для высокотемпературного обогрева, кроме дымовых газов, применяют минеральные масла, органические соединения, расплавленные металлы и соли. Характеристика некоторых высокотемпературных теплоносителей дана в таблице 1.1. Если высокотемпературные теплоносители использовать при температурах ниже точки кипения, то в заполненном ими объеме теплообменного аппарата, так же как и при дымовых газах, избыточное давление может отсутствовать.
Предложения и замечания по настоящим Правилам следует направлять в Госэнергонадзор Минэнерго России по адресу: 103074, Москва, Китайский проезд, 7. ТЕРМИНЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В ПРАВИЛАХ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТЕПЛОВЫХ ЭНЕРГОУСТАНОВОК, ИХ ОПРЕДЕЛЕНИЯ Бак-аккумулятор горячей воды (БАГВ) Емкость, предназначенная для хранения горячей воды в целях выравнивания суточного графика расхода воды в системах теплоснабжения, а также для создания и хранения запаса подпиточной воды на источниках теплоты Водоподогреватель Устройство, находящееся под давлением выше атмосферного, служащее для нагревания воды водяным паром, горячей водой или другим теплоносителем Габаритные размеры Высота, ширина и глубина установки с изоляцией и обшивкой, а также с укрепляющими или опорными элементами, но без учета выступающих приборов, труб отбора проб, импульсных трубок и др. Границы (пределы) котла по пароводяному тракту Запорные устройства: питательные, предохранительные, дренажные и другие клапаны, вентили и задвижки, отделяющие внутренние полости элементов котла от присоединенных к ним трубопроводов.Pп.PОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ 1.1
1. Расчет теплообменного аппарата
2. Расчет теплообменного аппарата
3. Определить капитальные затраты и эксплуатационные расходы по тепловой сети (при следующих условиях)
4. Особенности построения и функционирования программного комплекса расчета тарифов на тепловую энергию
5. Оборудование тепловых сетей
10. Кожухотрубный одноходовой теплообменный аппарат с линзовым компенсатором на корпусе
11. Учет расчетов с использованием векселей. Расчеты, основанные на зачете взаимных требований
12. Mathcad: от графика к формуле, от расчета на компьютере к расчету в Интернет
13. Тепловой расчёт турбины ПТ-25-90/11
14. Расчет тепловой схемы с паровыми котлами
16. Тепловой расчет паровой турбины Т-100-130
19. Расчет стационарного теплового поля в двумерной пластине
20. Тепловой расчет котла Е-75-40ГМ
26. Расчет теплового баланса парового котла
27. Расчет тепловых схем котельной
28. Тепловой расчет и эксергетический анализ парогенераторов
29. Тепловой расчет промежуточной ступени
30. Тепловой расчёт промышленного парогенератора K-50-40-1
32. Тепловое излучение, его характеристики и их измерение
33. Промышленные стоки тепловой энергетики
34. Расчет системы электроснабжения с напряжением сети 1 кВ и ниже
35. Лазерная резка: расчет зануления кабельной сети и освещенности сборочного места блока
36. Расчет подземных инженерных сетей
37. Тепловой двигатель с внешним подводом теплоты
41. Тепловые явления: холод из угля
42. Тепловые двигатели и их применение
44. О некоторых методах получения тепловой и электрической энергии
45. Полупроводниковый преобразователь тепловой энергии окружающей среды
46. Развитие представлений о природе тепловых явлений и свойств макросистем
47. Расчет электронных защит фидеров 27.5 кВ контактной сети тяговых подстанций
48. Проблемное обучение в преподавании темы физики 8 класса "Тепловые явления"
49. Лазерная резка : расчет зануления кабельной сети и освещенности сборочного мест блока
52. Тепловой эффект химической реакции и его практическое применение.
53. Система «природа — общество» и климат. О тепловом балансе Земли
57. Расчёт экономической эффективности сети, основанной на транслировании информации
58. Тепловой баланс в системе "человек–среда обитания"
61. Расчет параметров коммутируемой телекоммуникационной сети
62. Тепловые и механические характеристики электронных средств
64. Сыпи у детей. Тепловой удар
65. Дефектоскопия и интероскопия тепловыми методами
66. Разработка тепловой установки для тепловлажностной обработки бетона
67. Расчет аппарата воздушного охлаждения
69. Тепловое и холодильное оборудование супермаркетов
73. Вивчення особливостей теплового розширення води
74. Влияние схем включения подогревателей энергоблока на тепловую эффективность подогрева
75. Паровые турбины как основной двигатель на тепловых электростанциях
76. Проектирование тепловой электрической станции для обеспечения города с населением 190 тысяч жителей
77. Расчет осветительных сетей предприятия
78. Расчет распределительных сетей
79. Расчет электрофизических воздействий на электрические аппараты высокого напряжения
80. Система регенерации на тепловой электростанции
83. Тепловые пункты
85. Воздействия на туманы с помощью тепловых источников
89. Анализ тарифов на электрическую и тепловую энергию тепловой электростанции
90. Оборудование летательных аппаратов
91. Техническое обслуживание летательных аппаратов (шпаргалки)
92. Исследования Венеры космическими аппаратами
93. Спуск и посадка космических аппаратов на планете без атмосферы
94. Разработка алгоритмов контроля и диагностики системы управления ориентацией космического аппарата
95. Опорно-двигательный аппарат
96. Гражданская Оборона. Расчет параметров ядерного взрыва
97. Расчет показателей разработки элемента трехрядной системы
98. Государственный аппарат и его структура