Практические работы № 1 по Теплотех.оборудованию

№ 1 Тәжірибелік жұмыс

 

Тақырыбы: Қапты түтікті жылу алмастыру аппараттарын құралымдық есептеу

 

Жұмыстың мақсаты: Қапты түтікті жылу алмастырғышты құралымдық есептеу жасап, қандай тізбекте жасалатынын білу

.

Тапсырма.  Жылу алмастыру аппаратының құрылымы есебіне төмендегілер кіреді, және оларды есептеу:

1) жылу алмастырғыштың өлшемдері мен сызбасын таңдау;

2) жылу алмасу бетін анықтау (жылулық есебі)Бастапқы мәліметтер:

 

Кесте 1. Есептеуге қажетті бастапқы мәліметтер

Түрі	Қыздырушы орта (су буы)		Қыздырылатын орта (су)
ІІ	, бар	, Т/час	, Т/час	, бар
	0,05	50	-	1,5	20	25

 

Теориялық бөлімі

 

            Қапты түтікті жылу алмастырғыштар аса кең тараған аппараттар болып табылады және өнеркәсіптің көптеген салаларында қолданылады. Мұндай аппараттың жылу беруші беті ондықтардан бастап он мың квадраттық метрлерге дейін болады және түзу және бүгілген түтіктерден тұрады. Қапты түтікті жылу алмастырғыш цилиндр корпустан 1 тұрады, онда развальцовкамен, пісірілген және пайкаланған (құбыр торларда) бөгеттерде 3 бекітілген жылу алмастырушы құбырлар 2  орнатылған. Шеттерінен жылу алмастырғыш қақпақтармен (түптермен) 4 жабылған, олар тұтас пісірілген немесе корпусқа фланецтік қосылыстармен 5 бекітіледі.  Корпуста жылу тасымалдағышты шығаруға 7 және енгізуге 6 арналған патрубоктар орнатылады. Басқа жылу тасымалдағыштың шығару 8 және енгізу 9 патрубоктары қақпақтарында орнатылады. Корпуста  құбырлық аралық кеңістікке жылу тасымалдағыштың қозғалыс бағытына арналған бөгеттер 10 орнатылған, ал бөгеттердің қақпақтарында 11 көп жүрісті жылу алмастырғыштардағы жылу тасымалдағыштың бағытыа арналады.

            Қапты түтікті жылу алмастырғыштардың әр түрлі түрлері болады. Технологиялық тағайындалуына байланысты стандарт бойынша қапты түтікті жылу алмастырғыштардың төрт түрі болады, олар жылу алмастырғыштың шартты атауының бірінші әрпімен белгіленеді: И испарители, К конденсаторы, Х холодильники және Т теплообменники.

            Аппарат элементтерінің температуралық деформациясының қарымталауын қамтамасыз ететін, құрылымдық орындалуына қарай шартты атауындағы екінші әріппен белгіленеді: Қ – қозғалмайтын құбырлы торлы жылу алмастырғыш (қатты түрі); Қ – қабы бар температуралық қарымталауышты аппарат; Ж – жүзгіш басты; У -  U-тәріздес түтікшелі.

            Тапсырма ретінде қапты түтікті жылу алмастырғыштың түрі: ІІ – конденсаторлар, оларда конденсацияланатын су – су буы, салқындатылатын орта – су.

           

             

1.ЖЫЛУАЛМАСТЫРҒЫШТЫҢ НЕГІЗГІ ӨЛШЕМДЕРІН ТАҢДАУ

1.1 Жылу алмастырғыштың түрін таңдап жазамыз.

1.2 Жылу алмасу бетін алдын ала анықтау

            Жылуалмастырғыш элементтерінің негізгі құрылымдық өлшемдерін анықтау үшін есептеуге жылу алмасу бетінің шамасын F шамалап анықтап алу қажет. Ол үшін жылу алмастырғышта берілетін жылу мөлшерін анықтайды

           

 

мұндағы,  - бу шығыны, – фазалық ауысым жылулығы (бу түзілуі).

Аппараттың жылу беретін бетінің ауданы төмендегідей анықталады:

мұндағы   - жылу беріліс коэффициенті, оның мәнін шамалап жобамен анықтайды,  .

 – жылу тасымалдағыштар арасындағы температуралардың орташа айырмасы:

 

 

мұндағы  –ең үлкен, ал  – жылу тасымалдағыштар арасындағы температуралардың ең кіші айырмасы, - қыздырылушы будың қанығу температурасы, оны 1 қосымшаның кестесінен қыздырылушы будың қысымы бойынша анықтайды .

 

Жылу алмасу құбырларын таңдау

Содан соң алдын ала құбырдың өлшемдерін анықтайды: сыртқы диаметрі

, ішкі диаметрі , құбырдың ұзындығы L.

            Мысалы, бұл есепте толық тартылған тігіссіз маркасы 08Х18Н10Т болатын болаттан – коррозияға берік, ыстыққа төзімді болаттан жасалатын құбырды алуға болады. 

                 L4м;

 

1.1  Жылу алмастырғыштағы жүріс санын, құбырдың саны ен ұзындығын анықтау

Құбырдағы жылу тасымалдағыштың ұсынылатын жылдамдығы  

;

Сұйықтың массалық шығыны:

 – құбыр диаметрі.

 

Құбыр саны:

 

 

 

, дана

Жүріс саны:  Z=/ .

 

1.2   Құбырлы торда құбырлардың орналасуы

            Диаметрі  болатын құбырлар үшін, құбыр қадамын t мынадай етіп анықтауға болады  мм.

            Құбырды бекіту кезінде құбырлы тор деформацияға ұшырамас үшін құбырлар арасындағы қадам мынаған тең болуы керек:

            развальцовкада   мм,

припайкада  мм,

пісіруде  мм,

 

1.3  Жылу алмастырғыш корпусының диаметрі

Жылуалмастырғыш корпусының ішкі диаметрі:

 

 

 

 

2         Жылулық есебі

 

Жылу алмастырғыштың жылулық есебі жылу алмастырғыштың негізгі сипаттамасын – жылу алмасу бетінің ауданын анықтау үшін жасалады. Жылулық есептеуде келесі қысқартулар мен ережелерді пайдаланады: қыздырушы бу – құрғақ қаныққан, қыздырушы будың конденсаты жылу алмастырғышты конденсация температурасында (қатты салқындатусыз) босатады. 

 

Жылу балансы

 

 

 

 – судың қыздырылуына шығындалатын жылу

 

 

Вт  қоршаған ортаға кетеін жылу шығыны. 

 

 

 

 

 

2.1  Қыздырылушы бу жағынан жылу беріліс коэффициенті

 

Құбырдың сыртқы бетінің қабыршақты конденсациясында жылу беріліс коэффициенті  үшін келесі тәуелділікті қолдануға болады:

 

 

мұндағы,   – 24,8 – жылу өткізгіштік коэффициенті;

 

 

 

 

– қыздырылушы будың параметрлеріндегі бу түзілу жылулығы;

 

 – тығыздық;

 

 – орташа температурадағы конденсат тұтқырлығының динамикалық коэффициенті.

 

 

2.2  Қыздырылатын су жағынан жылу беріліс коэффициенті 

 

Арнаның (құбырдың) қабырғасы мен онда қозғалып жүретін тұтас ортаның арасындағы жылу алмасу мына теңдеумен бейнеленеді:

 

 

 

 

 

  –меншікті жылу ағыны.

 

 

 

 

 

2.3  Жылу беру коэффициенті

 

Қыздырылушы будан қыздырылушы суға жылу берудің толық коэффициенті су мен бу жақтарынан болатын жылу беру коэффициенттерімен, қабырғаның жылу өткізгіштігімен және қабырға беті ластануының термиялық кедергісімен  анықталады: 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Бақылау сұрақтары:

 

1. Жылу алмастырғыштардың түрлері

2. Жылу тасымалдағыш деген не?

3. Қапты түтікті жылу алмастырғыштың анықтамасы?

4. Жылу тасымалдағыштың кең тараған түрі.

5. Жылу алмастырғыштың кең тараған түрі.

6. Жылу беріліс коэффициенті

7. Жылу беру коэффициенті

8. Жылу беріліс пен жылу беру коэффициенттерінің арасындағы айырмашылық пен ұқсастық?

9. Есептеулердің қандай түрлері болады?

10. Құралымдық есептеудің маңызы неде?