Автор: Пользователь скрыл имя, 12 Марта 2012 в 19:56, курсовая работа
В воздухоохладителях смешанного типа внутри трубок кипит холодильный агент. Снаружи трубки орошаются рассолом либо другим раствором, имеющим низкую температуру замерзания. В воздухоохладителях систем кондиционирования воздуха возможно орошение трубок водой. Орошение увеличивает поверхность теплообмена, воспринимающую тепло от воздуха. Кроме того, в низкотемпературных воздухоохладителях рассол удаляет снеговую шубу с трубок. В некоторых случаях орошение трубок может осуществляться с помощью пены, образующейся при вдувании воздуха в поддон воздухоохладителя. Этот принцип использован в воздухоохладителе смешанного типа, созданном в ВВИТКУ.
Введение…………………………………………………………...................
3
1. Задание………………………………………………………….................
7
2. Порядок расчета сухого воздухоохладителя………….……...................
7
2.1. Определение параметров воздуха при входе в воздухоохладитель
8
2.2.Определение параметров воздуха на выходе из воздухоохладителя
8
2.3. Определение температуры холодной поверхности (стенки) tw……
9
2.4. Определение тепловлажностного отношения…………...................
9
2.5.Тепловой расчет………………………………………….....................
10
2.6. Расчет сухого воздухоохладителя………………………....................
11
2.7.Конструктивные размеры воздухоохладителя…………....................
13
Список используемой литературы…
2.4. Тепловлажностное отношение:
Точки, характеризующие состояние воздуха у входа (1), выхода (2) и у наружной поверхности воздухоохладителя (w) лежат на одной прямой, характеризующих процесс охлаждения воздуха.
Наклон линии процесса охлаждения называется тепловлажностным отношением и определяется:
ε
Рис. 2. График зависимости ε = f (Tw) к расчету воздухоохладителя
Температура холодной поверхности выбирается исходя из полученного значения ε =10158 по графику ε = f (Tw) (рис. 2.), построенному при Tw=var, и начальной температуры воздуха ТВ1 по уравнению ε =(i1-iw)/(d1-dw). Согласно графику зависимости ε (tw): Tw=-19,75°С = 253,25 К
2.5. Тепловой расчет:
Коэффициент оребрения:
,
где площадь поверхности ребер:
, м2/м
Площадь поверхности межреберных участков:
, м2/м
Внутренняя площадь поверхности:
, м2/м
Наружная площадь поверхности:
, м2/м
– коэффициент оребрения
Число Нуссельта:
Уравнение применимо при Sp/dн=0,18÷0,35; S1/dн=2÷5; L/dэ=4÷50. В нашем случае Sp/dн=0,065/0,015=0,43; S1/dн=0,075/0,015=5; L/dэ, число Рейнольдса:
где эквивалентный диаметр:
, м
2.6. Расчет сухого воздухоохладителя:
Таблица 2.
Определяемая величина | Количество рядов труб в направлении потока воздуха а | ||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
Длина поверхности в направлении потока воздуха: L=S2a | 0,075 | 0,15 | 0,225 | 0,3 | 0,375 |
Отношение L/dэ | 15,625 | 31,25 | 46,875 | 62,5 | 78,125 |
с=0,518-0,02315(L/dэ)+0,425х10 | 249,7 10-3 | 129,5 10-3 | 86,5 10-3 | 65,9 10-3 | 0,99 10-3 |
Показатель степени в уравнении: n=0,45+0,0066L/dэ | 0,553 | 0,656 | 0,759 | 0,863 | 0,966 |
Показатель степени в уравнении: m=-0,28+0,08Reж/1000 | -0,13 | ||||
Число Нуссельта: | 11,1 | 11,7 | 15,0 | 25,8 | 0,82 |
Продолжение таблицы 2.
Коэфф. теплоотдачи со стороны воздуха, Вт/м2К: | 53,1 | 55,9 | 71,7 | 123,3 | 3,92 |
Условный коэффициент теплоотдачи от влажного воздуха, Вт/м2К: ,где; К/Вт; м2К/Вт; | 37,4 | 38,6 | 44,6 | 57,9 | 4,2 |
Параметр m, 1/м: , где Вт/мК – коэффициент теплопроводности алюминия | 11,42 | 11,72 | 24,7 | 32,3 | 5,8 |
Условная высота прямоугольного ребра, м: , где | 0,0567 | ||||
Коэффициент эффективности ребра: | 0,88 | 0,873 | 0,632 | 0,52 | 0,94 |
Условный коэфф. теплоотдачи со стороны воздуха, приведенный к внутренней поверхности трубы, Вт/м2К: | 1294,9 | 1329,3 | 1535,9 | 1593,9 | 144,6 |
Плотность теплового потока со стороны воздуха, отнесенного к внутренней поверхности, Вт/м2: | 13920 | 14289 | 16510 | 17134 | 1554 |
Площадь теплопередающ. поверхности, м2: | 3,017 | 2,94 | 2,54 | 2,76 | 23,02 |
Масса воздуха, проходящего через аппарат, кг/с: | 5,62 | ||||
Объем воздуха, м3/с: | 4,22 | ||||
Площадь живого сечения воздухоохладителя, м2: | 0,844 | ||||
Площадь поверхности теплообмена одной секции (при размещении их в глубину), м2: | 0,68 | ||||
Количество параллельных секций: | 4,4 | 4,3 | 3,7 | 4,05 | 33,8 |
Принимается , при этом , Вт/м2 | |||||
Устанавливается зависимость плотности теплового потока qFвн со стороны рабочего вещества от T0 при переменных температурах стенки. Эти зависимости строятся в виде графиков qFвн = f (T0) ( рис. 3.).
Согласно графику: T0= 249,26 К
q Fвнх10-3, Вт/м2
Рис. 3. График зависимости qFвн = f (T0) к расчету воздухоохладителя
2.7. Конструктивные размеры воздухоохладителя:
Общая длина труб в одной секции:
, м
Число рядов труб в секции:
где – вспомогательная величина, определяющая соотношение длины и высоты аппарата. Принимается m=14.
Длина труб:
, м
Высота аппарата:
, м
Длина аппарата в глубину:
, м
Общая внутренняя площадь теплопередающей поверхности:
, м2
Общая наружная площадь теплопередающей поверхности:
, м2
Список используемой литературы
1. Бамбушек Е.М., Бухарин Н.Н., Герасимов Е.Д и др. «Тепловые и конструктивные расчеты холодильных машин» под ред. Сакуна И.А.
2. Кошкин Н.Н., Сакун И.А., Бамбушек Е.М. «Холодильные машины» под ред. Сакуна И.А.
3. Данилова Г.Н., Богданов С.Н., Иванов О.П. и др. «Теплообменные аппараты холодильных установок».
7