Уравнение теплового баланса:
Отсюда температура сырой воды tх будет равна:
Плотность греющего теплоносителя определяется по средней температуре греющего теплоносителя, которая рассчитывается по формуле:
°C
Плотность нагреваемой воды определяется по средней температуре нагреваемого теплоносителя, которая рассчитывается по формуле:
°C
Зададимся оптимальной скоростью нагреваемой воды в трубках равной ωтр = 1 м/с.
Определим необходимое сечение трубок теплообменника по формуле:
м²
где ρнагр – плотность нагреваемой воды, кг/м3.
В соответствии с полученной величиной f.тр выбирают необходимый типоразмер водоподогревателя ПВ-Z-7:
- диаметр основного корпуса (Dн=0,114м);
- длина секции (L=2м);
- поверхность нагрева одной секции (fсек=1,79 м²)
-кол-во трубок(n=19шт)
Определим фактическую скорость воды в трубках по формуле:
м/с
Площадь межтрубного пространства определяется по формуле:
м²
|
|
Определим фактическую скорость воды в межтрубном пространстве по формуле:
м/с
где ρгр - плотность греющего теплоносителя, кг/м3
Эквивалентный диаметр межтрубного пространства определяется по формуле:
м
Коэффициент теплоотдачи от греющего теплоносителя к стенкам труб определяется по формуле:
Вт/(м2·0С)
где tср.гр - средняя температура греющего теплоносителя, 0С.
dэкв - эквивалентный диаметр межтрубного пространства, м
Коэффициент теплоотдачи от стенок труб к нагреваемой воде определяется по формуле:
Вт/(м2·0С)
где tср.нагр – средняя температура нагреваемого теплоносителя, 0С.
dвн - внутренний диаметр межтрубного пространства, м
Коэффициент теплопередачи следует определять по формуле:
Вт/(м2·0С)
Тепловую мощность теплообменника определяют по формуле:
Вт
Поверхность нагрева теплообменника определяют из уравнения теплового баланса:
м²
где - тепловая мощность теплообменника, Вт;
- коэффициент теплопередачи, Вт/(м2·0С);
Δtср.лог – среднелогорифмическая разность температур, 0С
Среднелогорифмическая разность температур определяется по формуле:
0С
где - большая разность температур, °C
°C
- меньшая разность температур, °C
°C
Число секций теплообменника определяется по формуле:
шт
где fсек – площадь одной секции, которая определяется в соответствии с выбранным типом теплообменника.