Scrigroup - Documente si articole

Username / Parola inexistente      

Home Documente Upload Resurse Alte limbi doc  


ArhitecturaAutoCasa gradinaConstructiiInstalatiiPomiculturaSilvicultura


PROIECT SCHIMBATOARE DE CALDURA

Instalatii

+ Font mai mare | - Font mai mic



PROIECT



SCHIMBATOARE DE CALDURA

Cuprins:

Solutia constructiva si tema de proiect........pag. 1

Calculul de predimensionare a schimbatorului ....pag. 1

Calculul termic exact..............pag. 3

Calculul de verificare a izolatiei schimbatorului...pag. 4

Calculul hidraulic al schimbatorului.........pag. 5

Dimensionarea racordurilor de abur/condens....pag. 6

Desen....................pag. 7

Solutia constructiva si tema de proiect

Schimbatoarele de caldura condensatoare se folosesc pentru a incalzi un agent termic secundar (in cazul de fata - apa) pe baza caldurii latente de condensare a unui agent termic primar (in cazul de fata abur saturat). Schimbatorul de caldura este de tip multitubular, cu fascicul de tevi prins intre placi tubulare si de obicei cu mai multe treceri pe agentul secundar.

Traseul celor 2 agenti se alege de catre proiectant astfel: la exteriorul tevilor se gaseste aburul, iar la interior va circula apa. La traseul de abur trebuie avute in vedere 2 proprietati importante ale procesului de condensare:

coeficientul de transfer de caldura in condensare nu depinde de viteza aburului, deci nu este necesar sa se ia vreo masura pentru dirijarea traseului aburului sau pentru marirea viteei lui de curgere

coeficientul de transfer de caldura in condensare este puternic influentat de prezenta gazelor necondensabile care se acumuleazala partea de sus a condensatorului si deci trebuie evacuate permanent prin robinetul de dezaerisire

TEMA DE PROIECT

N=4

Qu=366 kW

ps=3.9 bar

tm=105C

Calculul de predimensionare al schimbatorului

Aleg =99.65%

Din tabelul "Proprietati ale apei si ale aburului in stare de saturatie in functie de presiune prin interpolare, se calculeaza r:

La ps=3.5 bar t=138.87C

r=2147.35 kJ/kg

La ps=4 bar t=143.63C

r=2132.95 kJ/kg

è La ps=3.9 r = 2135.83 kJ/kg

ts=143.39C

D = Qu η*r) = (366*100)/(99.65*2135.83)

D= 0.1719 kg/s

-pag. 1-

La tm=105 è cp=4.226 kJ/kgK

ρ=954 kg/m

ΔtI = ts-t2' = 143.39-90 = 53.39C

ΔtII = ts-t2" = 143.39-120 = 23.39C

Δtm = (ΔtI- ΔtII)/ln(ΔtI /ΔtII) = 36.35C

Debitul masic al agentului termic secundar este:

G2 = Qu cp2(t2"-t2') = 2.8868 kJ/kg

Aleg θ 20x2

L=3m

K=1350 W/m²K

dm=18m

n'tot = Qu K*π*dm*L* Δtm)

n'tot = 43.986

Aleg w2'=1m/s è n1tr' = G2*4 ρ2m* π*di²*w2')

n1tr' 15.057 tevi pe o trecere (preliminar)

ntr' = ntot'/n1tr' = 2.92 è ntr = 4 treceri

Folosind regula hexagoanelor è n1tr = 19 tevi

ntot tevi

Recalculez w2 = G2*4 ρ2m* π*di²* n1tr)

w2 = 0.792 m/s

s = 20+10 = 30 mm

k0 = 10 mm

Dim = (11-1)*30+20+2*10 = 340 mm

è    Aleg teava θ 356x8

-pag. 2-

Calculul termic exact

Se cunosc : - ntot

n1tr

ntr

Dim

w2

Sa se determine : K,L.

K=1 1/α1+Σδ/λ+1/α2)

La ts = 143.39C:

Re2 = w2di2 = 45096 > 10000

Nu2 = 0.024Re20.8 Pr20.4 155.44

λ2 = 0.68385 (prin interpolare)

α2 = Nu2λ2/di = 6643.6 W/m²K

Rd = 18*10-5 m²K/W

Σδ/λ = δolol + Rd = 0.00022

λol = 50

λc = 0.6842 W/m²K

ρc = 920.028 kg/m³

r = 2135.83 kJ/kg

υc = 0.2054*10-6 m²/s

c1 = 0.652 (g* λcc* rab) υc*de)0.25 = 22828.97

c2 = Σδ/λ + 1/α2 = 0.00037052

Metoda injumatatirii intervalului : y = Δtm - Δt1 - c1c2Δt10.75

y(Δt1= 0) = 36.35-0-22828.97*0.00037*0 = 36.35

y(Δt1= 36.35) = 36.35-36.35-22828.97*0.00037*36.350.75 = -125

y(Δt1= 18.175) = 36.35-18.175-22828.97*0.00037*18.1750.75 = -56.17

y(Δt1= 9.08) = 36.35-9.08-22828.97*0.00037*9.080.75 = -16.91

-pag. 3-

y(Δt1= 4.54) = 36.35-4.54-22828.97*0.00037*4.540.75 = 5.53

y(Δt1= 6.81) = 36.35-6.81-22828.97*0.00037*6.810.75 = -6.06

y(Δt1= 5.675) = 36.35-5.675-22828.97*0.00037*5.6750.75 = -0.38



y(Δt1= 5.1) = 36.35-5.1-22828.97*0.00037*5.10.75 = -3

è Δt1= 5.1

K = 2253.96

L = Qu ntot*π*dm*K* Δtm) = 1.03 è L=1.1 m

dm = (de+di)/2 = (20+16)/2 = 18 mm

Calculul de verificare a izolatiei schimbatorului

ηpropus = 99.65%

ηsc = Qu/Qtot = (Qtot-Qp)/Qtot = 1-Qp/Qtot

Pierderile de caldura prin izolatie se fac la nivelul : mantalei, capacelor, racordurilor, imbinarilor.

Se alege saltea de vata minerala δiz = 20 mm

λiz = 0.05 W/m²K

Aleg Δt'=25C

αe' = 8.5+0.096*Δt' = 10.9 W/m²K

Din ecuatia de continuitate :

Qm = K*S* Δt = (ts-te)*L*(Dem+2* δiz)*π/ (δiz/ λiz+1/αe)

è    Δt" = 143.39-15/10.9*(1/10.9+20/50) = 23.955C

| Δt' -Δt"| = 1.044 <3

è    Δt = 23.955C

αe = 8.5+0.096*23.955 = 10.799 W/m²K

Km = 1 δiz/ λiz+1/αe) = 2.03 W/m²K

Qm = Km*L*(Dem+2 δiz)*π*(ts-te) = 356.51 W

Qp = 1.5*Qm = 534.77 W

Qtot = 365.08 W

ηsc = 1- Qp/Qtot = 1-Qp/(D*r) = 1-534.77/(0.1719*2135.83*1000) = 0.9985% > ηpropus

-pag. 4-

Calculul hidraulic al schimbatorului

Δp = Δpλ + Δpζ

Δpλ = λlρw²/2d

λ = 0.3164/Re1/4 =0.02171 W/mK

l = L*ntr = 1.1*4 = 4.4 m

d = di = 16*10-3 m

ρ = ρ2m = 954 kg/m³

w = w2 = 0.792 m/s

è    Δpλ = 1786.5 N/m²

Δpζ = ζρw²/2

1 - vana obisnuita

2 - intoarcere (180) dintr-o sectiune in alta printr-o curba..

3 - collector intrare / iesire (soc fara intoarcere)

4 - intoarcere in spatiul din interiorul tevilor si iesire din acesta

5 - intoarcere in spatiul din interiorul tevilor si iesire din acesta

tip

bucati

ζ

ρ

w

ζρw²/2

1

2

0.5

ρ2m

wr

293.74

2

ntr-1

2

ρ2m

w2

1795.2

3

2

1

ρ2m

w r

587.43

4+5

ntr

1

ρ2m

w2

1196.8

∑Δpζ = ∑ ζρw²/2 = 3873.17 N/m²

Aleg wr = 1m/s

Dr' = √4G2/π ρ2mwr' = 0.062 = 62 mm è DrSTAS = 55 mm = 0.055 m

è    wr = 4G2/DrSTAS²*π* ρ2m = 0.7847 m/s

Δp = 3873.17+1786.5 = 5659.67 N/m² = 0.566 mH2O

-pag. 5-

Dimensionarea racordurilor

a)      dimensionarea racordului de abur

Aleg wab = 25 m/s

La saturatie : ps = 3.9 bar è v" = 0.4738 m3/kg

Dr ab = 4*D*v"/(π*wab)) = √(4*0.1719*0.4738/(π*25)) = 0.0644 m

Dr abSTAS = 65 mm

b)      dimensionarea racordului de condens

Aleg wab = 1 m/s

Dr ab = 4*D* /(π*wabcond)) = √(4*0.1719/(π*1*920.028)) = 0.0154 m

Dr abSTAS = 20 mm

-pag. 6-





Politica de confidentialitate | Termeni si conditii de utilizare



DISTRIBUIE DOCUMENTUL

Comentarii


Vizualizari: 1510
Importanta: rank

Comenteaza documentul:

Te rugam sa te autentifici sau sa iti faci cont pentru a putea comenta

Creaza cont nou

Termeni si conditii de utilizare | Contact
© SCRIGROUP 2024 . All rights reserved