Теплообменника компрессорной установки

Определение охлаждающей поверхности трубчатого

Исходные данные

Исходные данные	Варианты
Рабочее давление воздухосборника, МПа	0,8	0,5	0,6	0,7	0,9		1,1	1,2	1,3	1,4	1,5	1,6	1,7	1,8	1,9
Объем воздухосборника, м^3	0,9	4,5	3,9	3,8	3,5	3,2	3,1	2,9	2,8	2,5	2,6	2,1	1,9	1,2	1,2
Исходные данные	Варианты
Рабочее давление воздухосборника, МПа			0,9	0,5		1,2	0,8			0,6	0,5	0,7	0,8
Объем воздухосборника, м^3	0,6	0,5	0,9	0,8	1,3	1,4	1,5	4,1	3,5			2,6	2,7	2,2	3,3

Задание. Определить безопасную длину труб теплообменника компрессорной установки.

Дано (вариант 1). Производительность N _к = 10 м³/мин, давление Р ₂ = 0,5 МПа, охлаждающий теплоноситель – вода (Т _н = 283 К, Т _к = 298 К); наружный диаметр труб теплообменника D _н = 18 мм, толщина стенки d = 0,5 мм, температура воздуха после сжатия Т ₁ = 493 К, температура воздуха после охлаждения Т ₂ = 303 К, теплоемкость воды С _в = 4,2 кДж/(кг×К), теплоемкость воздуха С _в3 =1,01 кДж/(кг×К), коэффициент теплопроводности стали l = 50,1 Вт/(м×К), коэффициенты теплопередачи на внутренней и наружной поверхности a₂ = 740 Вт/(м²×К), a₁ = 1160 Вт/(м²×К); плотность воздуха r = 1,293 кг / м³.

Решение.

1. Определим массу охлаждаемого воздуха за 1 с

кг. (2.8)

2. Рассчитываем количество избыточной теплоты

кДж. (2.9)

3. Находим охлаждаемую длину труб теплообменника

. (2.10)

3.1. Определяем средний тепловой напор теплообменника

, (2.11)

К, (2.12)

К, (2.13)

К. (2.14)

3.2. Вычисляем внутренний диаметр трубы теплообменника

мм. (2.15)

3.3. Рассчитываем коэффициент теплопередачи трубы (длиной 1 м)

Вт/(м×К). (2.16)

4. Находим охлаждаемую длину труб теплообменника

м. (2.17)

Ответ. Для безопасной работы компрессора необходим теплообменник длинной 25 м.

Таблица 2.4

Дата добавления: 2015-06-27