Реферат на тему: Предварительный расчет теплообменного аппарата и предварительное определение площадей теплообмена

Введение

В теплообменных аппаратах (ТА) один теплоноситель (теплоотдающий) передает теплоту другому теплоносителю (тепловоспринимающему). Если передача теплоты происходит при изменении агрегатного состояния какого-либо теплоносителя (кипение, конденсация), то его температура остается неизменной. В остальных случаях температуры в ТА изменяются. ТА применяются как отдельные агрегаты или элементы оборудования, станков энергетических установок в различных отраслях промышленности.

ТА, применяемые в газотурбинных или парогазовых установках (ГТУ и ПГУ),- устройства, в которых происходит передача от горячего рабочего тела установки к холодному. Аппараты в составе ГТУ или ПГУ можно условно разделить на два класса: включенные и не включенные в цикл. В ГТУ к первому типу можно отнести воздухоподогреватели (регенераторы), промежуточные (между каскадами) воздухоподогреватели. Ко второму - маслоохладители, утилизационные водоподогреватели, котлы-утилизаторы, подогреватели топливного газа. В ПГУ утилизационные водоподогреватели и котлы-утилизаторы относятся к первому классу. ТА первого класса повышают КПД цикла: возвращают в цикл выхлопную теплоту, уменьшая работу сжатия и т.п. Аппараты второго класса либо обеспечивают различные нужды ГТУ, либо повышают общую экономичность (например экономичность транспорта газа).

По принципу работы ТА делятся на поверхностные (рекуперативные и регенеративные) и контактные. В рекуперативных ТА обменивающиеся теплотой среды протекают одновременно и передача теплоты происходит через разделяющую их поверхность. Рекуперативные ТА наиболее распространены, их используют в самых различных областях техники. В регенеративных ТА поверхность теплообмена по очереди омывается то горячим, то холодным теплоносителями. В контактных ТА передача теплоты происходит при непосредственном контакте теплоносителей.

В зависимости от изменения агрегатного состояния теплоносителей существуют такие ТА: без изменения агрегатного состояния, с изменением агрегатного состояния одного теплоносителя, с изменением агрегатного состояния обоих теплоносителей. Так как в ТА протекают различные процесса теплообмена - нагрев, охлаждение, кипение, конденсация, вымораживание, ректификация и т.д., - то в зависимости от этих процессов ТА делятся на подогреватели, охладители, испарители, конденсаторы и т.д.

По функциональным признакам проектируемый далее ТА относится к рекуперативным, в котором - жидкость-газ. Агрегатное состояние теплоносителей в нем не изменяется.

Рекуперативные теплообменники, выпарные аппараты, испарители, конденсаторы относятся к ТА с принудительной циркуляцией. Рекуперативные ТА в основном работают в установившемся стационарном режиме, регенеративные - в нестационарном режиме.

По виду поверхности теплообмена рекуперативные ТА делятся на: кожухотрубные с прямыми гладкими трубами; кожухотрубные с U-образными трубами; секционные "труба в трубе"; змеевиковые; спиральные; пластинчатые; пластинчато-ребристые.

По способу компенсации температурных удлинений рекуперативные ТА бывают: без компенсации (жёсткая конструкция), с компенсацией упругим элементом (полужёсткая конструкция), с компенсацией в результате свободных удлинений (нежёсткая конструкция).

По виду кожуха, ограничивающего теплопередающую поверхность, рекуперативные ТА делятся на: с коробчатым кожухом; кожухотрубные; кожухотрубные к компенсатором на кожухе; не имеющие ограничивающего кожуха (оросительные аппараты).

По ориентации теплопередающей поверхности ТА бывают вертикальные, горизонтальные и наклонные.

По числу теплоносителей ТА делятся на двухпоточные, трёхпоточные и многопоточные. ТА с промежуточным теплоносителем используются в ГТУ, так как им легко придать необходимую форму.

В зависимости от направления потоков различают прямоток, противоток, перекрёстный ток, смешанный ток и т.д.

Расчёт аппарата воздушного охлаждения масла, как и любого другого, будет проводиться в четыре этапа: предварительный тепловой расчёт и определение предварительных площадей теплообмена, выбор геометрии трубы и определение конструктивных параметров АВО, тепловой расчёт, гидравлический расчёт.

Тепловой расчёт выполняется уже существующего теплообменного аппарата.

По имеющимся конструктивным характеристикам определяется расход холодного теплоносителя. В конечном счете, определяются все исходные данные для проведения всех вышеуказанных расчётов.

В данном проекте мы будем выполнять разработку нового теплообменного аппарата по предварительно заданным исходным данным.

Оглавление

- Введение

- Предварительный расчет теплообменного аппарата и предварительное определение площадей теплообмена

- Исходные данные

- Определение массового расхода охлаждающего ТН и количества теплоты, передаваемой теплообменником

- Определение суммарной поверхности теплообмена

- Выбор геометрии трубы и определение конструктивных параметров АВОМ

- Определение геометрических параметров трубы

- Определение количества труб в теплообменном аппарате

- Расчет геометрии каналов

- Определение коэффициента оребрения

- Определение габаритных размеров теплообмена

- Поверочный тепловой расчет

- Расчет площадей для прохода теплоносителей

- Определение эквивалентных диаметров

- Определение скоростей теплоносителей

- Расчет критериальных коэффициентов

- Определение коэффициентов теплоотдачи теплоносителей

- Определение коэффициентов теплопередачи

- Определение запаса поверхности теплообмена

- Гидравлический расчет аппарата

- Определение потери давления масла

- Определение потери давления воздуха

- Расчет мощности, потребляемой вентилятором

- Расчет мощности, потребляемой насосом

- Расчет других конструктивных элементов теплообменника Выводы

- Перечень ссылок