Коэффициент теплопередачи паровых калориферов КПСк (предприятие-производитель ООО Т.С.Т., ТУ 4863-002-55613706-02) есть показатель интенсивности
теплового потока от одного теплоносителя другому, через ограждающую их, поверхность стенки нагревательного элемента. Условно, составляющее теплового
потока можно разделить на три фазы. Первая фаза – передача тепла от первичного теплоносителя (сухого насыщенного пара) стенке нагревательной трубки,
вторая – прогрев самой стенки и алюминиевого оребрения, третья фаза – передача тепла от стенки вторичному теплоносителю (воздуху). Увеличению коэффициента
теплопередачи калориферов паровых КП-Ск способствует ряд факторов: развитое алюминиевое оребрение нагревательных элементов, шахматное расположение трубного
пучка, большое теплосодержание насыщенного пара, отдаваемое им при конденсации.
Расчет коэффициента теплопередачи паровых калориферов КПСк
Коэффициент теплоотдачи теплообменников типа КПСк 02 У3 можно узнать двумя способами. Первый способ – по формуле, используя эмпирические зависимости данных паровых
воздухонагревателей; второй способ – по таблице, используя уже подсчитанные значения каждой модели, в широком диапазоне скорости в фронтальном сечении. Массовая
скорость в фронтальном сечении принимается для калориферов КП-Ск в пределах 3.5 – 5.5 кг/м²•с, допустимый диапазон от 2 до 8 кг/м²•с. Чем выше показатель скорости,
тем больше значение коэффициента теплопередачи и аэродинамическое сопротивление паровых теплообменников.
Формула для расчета коэффициента теплопередачи имеет вид:
К Вт/(м²•°С) = A • Vⁿ • Lm
V - действительная массовая скорость воздуха, кг/м²•с;
L - длина теплоотдающего элемента принятого воздухонагревателя, м - (принимается по таблице);
A, n, m - значение модуля и степеней из таблицы.
|
Расчетные значения для подсчета коэффициентов теплопередачи
|
КПСк2
(двухрядный)
|
A
|
n
|
m
|
КПСк3
(трехрядный)
|
A
|
n
|
m
|
КПСк4
(четырехрядный)
|
A
|
n
|
m
|
|
34.3
|
0.357
|
-0.072
|
30.3
|
0.405
|
-0.066
|
26.1
|
0.476
|
-0.036
|
Пример расчета 1.
Подсчитать коэффициент теплопередачи парового калорифера КПСк 3-11 при массовой скорости в фронтальном сечении 4.4 кг/м²•с.
К Вт/(м²•°С) = 30.3 • 4.40.405 • 1.655-0.066 = 30.3 • 1.8222 • 0.9673 = 53.407 Вт/(м²•°C)
4.4 – принятая массовая скорость воздуха, кг/м²•с;
1.655 - длина теплоотдающего элемента воздухонагревателя КПСк 3-11 (в свету), м - (принимается по таблице);
30.3,
0.405,
-0.066 - значение модуля и степеней из таблицы.
Аэродинамическое сопротивление калориферов КПСк
Формула для расчета аэродинамического сопротивления имеет вид:
ΔPa (Па) = B • Vʳ
V - действительная массовая скорость воздуха, кг/м²•с; B, r - значение модуля и степеней из таблицы.
|
Расчетные значения для подсчета аэродинамического сопротивления
|
КПСк2
(двухрядный)
|
B
|
r
|
КПСк3
(трехрядный)
|
B
|
r
|
КПСк4
(четырехрядный)
|
B
|
r
|
|
4.23
|
1.832
|
6.05
|
1.832
|
8.63
|
1.833
|
Пример расчета 2.
Рассчитать аэродинамическое сопротивление четырехрядного парового калорифера КСк 4-6 при массовой скорости воздуха в фронтальном сечении равным 5.07 кг/м²•с
ΔPa (Па) = 8.63 • 5.071.833 = 169.15 Па
5.07 - действительная массовая скорость воздуха в фронтальном сечении, кг/м²•с;
8.63,
1.833 - значение модуля и степени из таблицы значений четырехрядного воздухонагревателя.
Нахождение коэффициента теплопередачи и аэродинамического сопротивления по табличным данным
Пример расчета 3.
Рассчитать коэффициент теплопередачи и аэродинамическое сопротивление парового воздухоподогревателя КПСк 4-10 с учетом массовой скорости набегающем потоке 5.2 кг/м²•с.
В таблице для четырехрядных калориферов находим теплообменник типа КПСк 4-10. На линии расположения показателей значений теплопередачи, останавливаемся на пересечении нужной нам скорости.
Коэффициент теплопередачи. Есть данные при скорости 5.0 кг/м²•с – 55.86 Вт/(м²•°C) и 5.5 кг/м²•с – 58.45 Вт/(м²•°C). Решение: (58.45-55.86)/5х2=1.036 1.036+55.86=56.90 – полученное значение коэффициента при скорости 5.2 кг/м2•с.
Аэродинамическое сопротивление. Есть данные при скорости 5.0 кг/м²•с – 165 Па и 5.5 кг/м²•с – 196 Па. Решение: (196-165)/5х2=12.4 12.4+165=177.4 – полученное значение сопротивления при массовой скорости во фронтальном сечении 5.2 кг/м2•с.
В таблицах представлены числовые значения коэффициентов теплопередачи паровых калориферов КП-Ск2 02 У3, КП-Ск3 02 У3 и КП-Ск4 02 У3 производства ООО Т.С.Т.,
в зависимости от массовой скорости воздуха в набегающем потоке и модели паровоздушного нагревателя. Отдельной строкой выложены данные по аэродинамическому
сопротивлению. Как видно из представленных таблиц, с увеличением рядности калориферов и массовой скорости аэродинамические потери возрастают.
Нахождение тепловой мощности, расхода пара, подбор теплообменника.
Представлены расчеты и таблицы с данными по всей линейке воздухоподогревателей этого типа.
