Исходные данные для подбора воздухонагревательной установки

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2

№ варианта	Температура нагреваемого воздуха, ^оС		Расход нагреваемого воздуха L, м³/ч	№ варианта	Температура нагреваемого воздуха, ^оС		Расход нагреваемого воздуха L, м³/ч
№ варианта	начальная t_н	конечная t_к	Расход нагреваемого воздуха L, м³/ч	№ варианта	начальная t_н	конечная t_к	Расход нагреваемого воздуха L, м³/ч
1	-22	34,3	4000	16	-19	32,8	22750
2	-31	31,7	5250	17	-27	32,3	24000
3	-39	28,7	6500	18	-35	30,1	25250
4	-43	25,9	7750	19	-25	27,9	26500
5	-24	40,4	9000	20	-19	25,7	27250
6	-25	38,3	10250	21	-25	39,7	28000
7	-22	35,7	11500	22	-25	39,8	22500
8	-25	33,2	12750	23	-18	40,8	17000
9	-30	32,7	14000	24	-37	44,7	11500
10	-24	30,4	15250	25	-34	42,0	11000
11	-28	28,0	16500	26	-27	31,1	15500
12	-30	25,6	17750	27	-22	33,0	10000
13	-21	39,4	19000	28	-25	23,0	14500
14	-31	37,7	20250	29	-31	39,9	9000
15	-15	35,2	21500	30	-23	51,9	3500

В данной задаче определить:

а) тепловую мощность, необходимую для нагревания требуемого объема воздуха , ;

б) требуемый расход теплоносителя для нагрева воздуха до заданной температуры , ;

в) требуемую поверхность нагрева воздухонагревателя , ;

г) аэродинамическое сопротивление воздуха , , и гидравлическое сопротивление теплоносителя для выбранной калориферной установки.

Оформление работы выполнить в соответствии с СТО ВоГТУ 2.7-2006 «Проекты дипломные и курсовые. Общие требования и правила оформления расчетно-пояснительной записки».

Порядок расчета задачи №6

Количество теплоты , воспринимаемое воздухом с начальной температурой , , для его нагрева до температуры , находится по уравнению теплового баланса, :

(6.1)

где - удельная массовая изобарная теплоемкость воздуха, ;

- плотность воздуха при его начальной температуре , .

В дальнейшем задаются массовой скоростью воздуха , которая лежит в пределах .

Тогда требуемое живое сечение воздухонагревательной установки по воздуху определяется через следующее выражение, :

(6.2)

По паспортным данным (табл. 6.2) осуществляют выбор одного или нескольких параллельно по ходу воздуха калориферов, у которых суммарное значение живых сечений по воздуху приблизительно равно требуемому .

Уточнение массовой скорости воздуха выполняется на основании предыдущей формулы (6.2), :

(6.3)

Массовый расход теплоносителя , требуемый для работы воздухонагревателя с учетом заданных условий, рассчитывается по формуле, :

для воды ,	(6.4)
для пара ,	(6.5)

где - удельная массовая изобарная теплоемкость воды, ;

- удельная теплота парообразования, .

Таблица 6.2

Технические данные калориферов моделей КВС-П и КПС-П

Модель и номер калорифера	Площадь поверхности нагрева калорифера F, м²	Площадь живого сечения, м²		Число ходов теплоносителя n_x	Условный диаметр патрубка теплоносителя d_у, мм
Модель и номер калорифера	Площадь поверхности нагрева калорифера F, м²	по воздуху f	по теплоносителю f_тп	Число ходов теплоносителя n_x	Условный диаметр патрубка теплоносителя d_у, мм
КВС 6А-П	11,40	0,1392	0,00116	4	32
КВС 7А-П	14,16	0,1720	0,00116	4	32
КВС 8А-П	16,92	0,2048	0,00116	4	32
КВС 9А-П	19,56	0,2376	0,00116	4	32
КВС 10А-П	25,08	0,3033	0,00116	4	32
КВС 11А-П	72,00	0,8665	0,00232	4	50
КВС 12-П	108,0	1,2985	0,00347	4	50
КПС 6-П-0143	11,40	0,2670	0,005227	1	50
КПС 7-П-0143	14,16	0,3290	0,005227	1	50
КПС 8-П-0143	16,92	0,3920	0,005227	1	50
КПС 9-П-0143	19,56	0,4550	0,005227	1	50
КПС 10-П-0143	25,08	0,5810	0,005227	1	50
КПС 11-П-0143	72,00	1,6600	0,010455	1	50
КПС 12-П-0143	108,0	2,4880	0,015680	1	50

Скорость воды в живом сечении воздухонагревателя равна, :

(6.6)

где - плотность теплоносителя (для воды – );

- площадь живого сечения по теплоносителю (табл. 6.2), .

Коэффициент теплопередачи для калориферов КВС рассчитывается по формуле, :

(6.7)

а для калориферов КПС находится по табл. 6.3.

Таблица 6.3

Значения коэффициентов теплопередачи для воздухонагревателей типа КПС-П

Марки воздухонагревателей	Формулы для расчета k, Вт/(м²×^оС)
КПС 6-П-0143
КПС 7-П-0143
КПС 8-П-0143
КПС 9-П-0143
КПС 10-П-0143
КПС 11-П-0143
КПС 12-П-0143

Требуемая поверхность нагрева калориферной установки вычисляется по уравнению теплопередачи, :

(6.8)

Температурный напор воздухонагревательной установки определяется по выражению, :

для воды ,	(6.9)
для пара .	(6.10)

где - температура насыщения водяного пара при данном давлении, .

Расчетное число рядов калориферной установки по ходу движения воздуха рассчитывается по формуле:

(6.11)

где и - соответственно суммарная поверхность нагрева, , и число калориферов в одном ряду;

- площадь нагрева одного калорифера (табл. 6.2), .

Полученное число округляют до ближайшего целого в большую сторону . В итоге действительную поверхность нагрева калориферной установки можно найти по формуле, :

(6.12)

Запас поверхности нагрева калориферной установки вычисляется по соотношению, :

(6.13)

В соответствии с выражением (6.13) запас поверхности нагрева должен составлять не более .

Потери давления по воздуху в калориферной установке равны, :

для КВС ,	(6.14)
для КПС .	(6.15)

Гидравлическое сопротивление калориферной установки по теплоносителю рассчитывается по уравнению, :

(6.16)

где - число ходов по теплоносителю (табл. 6.2);

- условный диаметр патрубка для теплоносителя (табл. 6.2), .

Пример расчета задачи №6

Подобрать воздухонагревательную установку из калориферов типа КВС при теплоносителе перегретая вода с параметрами , : начальная и конечная температуры воздуха соответственно и ; расход нагреваемого воздуха .

Решение: по формуле (6.1) рассчитаем расход теплоты , идущий на подогрев приточного воздуха, предварительно определив плотность воздуха по формуле (3.4):