МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра теплоэнергетики

РАСЧЁТ ТЕПЛООБМЕННИКА ТИПА

«ТРУБА В ТРУБЕ» МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к курсовой работе

по дисциплине «Основы гидравлики и теплотехники» для

студентов направления подготовки 270800.62 «Строительство»

профили «Городское строительство и хозяйство»,

«Экспертиза и управление недвижимостью»

Казань

2014

2

Составители: Ахмерова Г. М., Сулейманова Л.Л., Ланцов А.Е.,

Галиуллина А.А. УДК 536.3:536:22

ББК 31.31

С89

Расчёт теплообменника типа «Труба в трубе»: Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Основы гидравлики и теплотехники» для

студентов направления подготовки 270800.62 «Строительство» профили

«Городское строительство и хозяйство», «Экспертиза и управление не-

движимостью»/ Сост.: Г. М. Ахмерова, Л.Л. Сулейманова, А.Е. Ланцов, А.А.

Галиуллина – Казань: КГАСУ, 2014. – 20 с.

Печатается по решению Редакционно-издательского совета Казан-

ского государственного архитектурно-строительного университета.

В методических указаниях приведены краткие сведения о теплооб-

менных аппаратах, изложены основы теплового расчёта.

В приложении помещены необходимые данные по теплофизическим

свойствам используемых теплоносителей.

Табл. 3. Илл. 3.

Рецензент: профессор кафедры теплогазоснабжения и вентиляции

Казанского государственного архитектур-

но-строительного университета, к.т.н. Давыдов А.П.

УДК 536.3:536:22

ББК 31.31

© Казанский государственный ар-

хитектурно-строительный уни-

верситет, 2014

© Ахмерова Г. М., Сулейманова

Л.Л., Ланцов А.Е., Галиуллина

А.А., 2014

3

ВВЕДЕНИЕ

Теплообменным аппаратом называется любое устройство, в котором

осуществляется процесс передачи тепла от одной среды (горячего тепло-

носителя) к другой (холодному теплоносителю). В качестве теплоносителей

в теплообменных аппаратах (теплообменниках) используются разнооб-

разные жидкости, газы, пары в широком диапазоне давлений и температур.

По принципу действия теплообменные аппараты делятся на поверх-

ностные и смесительные. В поверхностных аппаратах передача тепла от

одного теплоносителя к другому осуществляется с участием твёрдой стенки.

Поверхностные теплообменные аппараты, в свою очередь, подразделяются

на рекуперативные и регенеративные.

В рекуперативных аппаратах тепло от одного теплоносителя к дру-

гому передаётся через разделяющую их стенку. Примером таких аппаратов

являются паровые котлы, подогреватели, конденсаторы, приборы цен-

трального отопления и т.п.

В регенеративных аппаратах теплоносители попеременно соприка-

саются с одной и той же поверхностью нагрева, которая сначала нагревается,

аккумулируя тепло горячего теплоносителя, а затем охлаждается, отдавая

тепло холодному теплоносителю. К таким аппаратом относятся регенера-

торы мартеновских и сталеплавильных печей, воздухоподогреватели до-

менных печей.

В смесительных теплообменных аппаратах теплообмен осуществля-

ется путём непосредственного контакта и смешения жидких и газообразных

теплоносителей. В этом случае передача тепла часто сопровождается мас-

сопередачей. Такими аппаратами являются башенные охладители (гра-

дирни), скрубберы и др.

В теплообменных аппаратах движение теплоносителей осуществля-

ется по трём основным схемам. Если направление горячего и холодного

теплоносителей совпадает, такая схема движения называемая прямоточной.

Если направление их движения противоположно – противоточной. В случае,

когда направления движения пересекается, схема движения называется

поперечным током.

Наиболее распространённым типом рекуперативных теплообменных

аппаратов являются кожухотрубные теплообменники. Они имеют развитую

поверхность нагрева и применяются для нагревания или охлаждения жид-

костей и газов.

Простейшим теплообменным аппаратом считается теплообменник

типа "трубе в трубе": в наружную трубу вставлена труба меньшего диаметра

(рис. 1). Внутренние трубы могут быть гладкими или, в зависимости от

назначения, иметь продольные рёбра не внешней стороне.

Теплообменники типа "труба в трубе" обычно составляются из не-

4

скольких секций и используются преимущественно при невысоких скоро-

стях потоков и высоких температурах и давлениях из-за сравнительно не-

больших диаметров труб.

В настоящем задании предлагается выполнить тепловой расчёт теп-

лообменника типа "труба в трубе", поэтому порядок теплового расчёта

рассмотрим применительно к этому типу теплообменников.

Рис.1. 1 – внутренняя труба;

2 – наружная труба

Конденсат

нагреваемаяжидкость

tж2

I Itж2

I

М2

сухой насыщ.пар,М1

dвнутр.

t =t1I

М

t =t1I I

Н

1

2

?0

5

1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕПЛОВОГО РАСЧЁТА

Существует два вида теплового расчёта теплообменных аппаратов:

конструкторский (проектный) и поверочный.

Конструкторский расчёт производят при проектировании теплооб-

менного аппарата, когда заданы расходы теплоносителей и их параметры на

входе и выходе из теплообменного аппарата. Целью конструкторского

расчёта является определение величины поверхности теплообмена вы-

бранного типа теплообменного аппарата.

Поверочные тепловые расчёты выполняют при выявлении воз-

можности использования готовых или стандартных теплообменных аппа-

ратов для тех или иных целей.

Несмотря на большое разнообразие теплообменных аппаратов по

назначению, конструкции, схеме движения теплоносителей, основные по-

ложения теплового расчёта, остаются общими.

Тепловой расчёт теплообменных аппаратов сводится к совместному

решению уравнений теплового баланса и теплопередачи.

1.1. Уравнение теплового баланса

Тепловой поток Q, необходимый для нагревания одного теплоноси-

теля за счёт охлаждения другого, определяется по изменению энтальпии:

' " ' "

1 1 1 2 2 2 ,Q M h h M h h Âò (1)

где ' "h è h – начальная и конечная энтальпии теплоносителей, Дж/кг;

1 2Ì è Ì – массовые расходы горячего и холодного теплоносителей,

кг/с.

Так как

t

o pmh C t , уравнение (1) можно записать как:

' '' " '1 2 2 2

1 1 2 2

' '' " '

1 1 1 2 2 2 ,t t t t

o o o opm pm pm pmQ M C t C t M C t C t Âò

(2)

где

t

o pmC – средняя теплоёмкость теплоносителя в интервале температур

от 0о до tо, Дж/кг · К.

6

1.2. Уравнение теплопередачи

При выполнении проектного расчёта поверхность нагрева теп-

лообменного аппарата определяется из уравнения теплопередачи:

а) в случае передачи тепла через плоскую стенку:

, Вт, (3)

где – коэффициент теплопередачи, Вт/м2·К;

– средняя разность температур между теплоносителями или

средний температурный напор, оС или К.

Коэффициент теплопередачи для плоской поверхности нагрева

рассчитывается по формуле:

1 2

1

1 1ñ

ñ

Ê

, Вт/(м2·K), (4)

где и – коэффициенты теплопередачи со стороны горячего и хо-

лодного теплоносителей соответственно, Вт/м2·К;

– коэффициент теплопроводности материала стенки, Вт/м·K;

– толщина стенки, м.

б) в случае передачи тепла через цилиндрическую стенку длиной , м

(5)

где K – линейный коэффициент теплопередачи, Вт/м2·К

2

1 1 1 2 2

1,

1 1 1ln

2 c

Kd

d d d

Вт/(м2·K), (6)

, – внутренний и наружный диаметр труб, м.

F

Q K t F

K

t

K

1 2

c

c

l

cQ K t l

1d 2d

7

а)

прямоток

tм

t б

t б

t м

'

t , со

t1

б)

противотокt , с

о

''t1

't ж 2

t ж 2''

F , м F , м't ж 2

''t1

't1

t ж 2''

22

Рис. 2. Схема изменения температуры теплоносителей:

а) прямоточного теплообменника;

б) противоточного теплообменника

Характер сужения температур теплоносителей в теплообменнике за-

висит от схемы движения теплоносителей (рис. 2).

Численные значения средней разности температур между теп-

лоносителями в случае противотока при одинаковых условиях больше,

чем при прямотоке, поэтому аппараты с противотоком имеют меньшие

размеры.

Средняя логарифмическая разность температур определяется из со-

отношения:

; оC , (7)

где 1 2Æt t t — бóльшая разность температур

между теплоносителями (рис. 2а),

1 2Æt t t — бóльшая разность температур

между теплоносителями (рис. 2б),

1 2ì Æt t t — меньшая разность температур

между теплоносителями (рис. 2а),

1 2ì Æt t t — меньшая разность температур

между теплоносителями (рис. 2б).

t

ln

млог

м

t tt

t

t

8

2. ЗАДАНИЕ

В теплообменном аппарате типа «труба в трубе» нагреваемая жид-

кость (холодный теплоноситель) движется по внутренней трубе, изготов-

ленной из стали 60ñ

Âò

ì .

Например, в кожухотрубных водоподогревателях горячего водо-

снабжения греющая вода так же направляется в межтрубное пространство,

нагреваемая – в трубки. За счёт этого выравниваются скорости первичного

и вторичного теплоносителей, легче удаляется накипь с внутренней сто-

роны трубок. Трубную систему скоростных водоподогревателей горячего

водоснабжения как правило изготавливают из латунных трубок диаметром

16х1 мм. Латунь имеет высокую теплопроводность и между теплоносите-

лями происходит активный теплообмен. В подогревателях, предназначен-

ных для систем отопления, для выравнивания скоростей греющая вода

направляется по трубкам, нагреваемая – по межтрубному пространству.

Температура холодного теплоносителя изменяется от 2

'Æ

t на входе до

2

"Æ

t на выходе. Греющей средой (горячим теплоносителем) является сухой

насыщенный водяной пар при температуре 1

'Í

t t , который подаётся в

межтрубное пространство. В аппарате холодному теплоносителю переда-

ётся теплота фазового перехода, выделяемая при конденсации пара. Про-

цесс конденсации происходит при Í

t const , поэтому 1

''Í

t t (рис. 3).

0

н

о

't =t1

't ж 2

t б

t ж 2

t м

t ж 2''

''t = t1 нt П

t Сt

t Ж2

t С 1

t С 2

Рис. 3. Схема изменения температур теплоносителей и стенок в

заданном теплообменнике

9

Заданы также наружный диаметр внутренней трубы í àðd , толщина её

стенки ñ

, расход холодного теплоносителяå

Ì и ориентация теплооб-

менного аппарата в пространстве. Требуется определить расход греющего

пара 1

Ì , поверхность нагрева F и число секций n в теплообменнике.

Данные для расчёта взять из табл. 1 приложения в соответствии с вариантом

задания.

3. ПОРЯДОК ТЕПЛОВОГО РАСЧЁТА ТЕПЛООБМЕННОГО

АППАРАТА

3.1. Определение расхода греющего пара

Расход пара 1

Ì определяется из уравнения теплового баланса.

Применительно к заданному теплообменнику изменение энтальпии кон-

денсирующего пара

" '1 1

h h r , кДж/кг,

где r

— теплота парообразования, кДж/кг.

Уравнение теплового баланса можно записать в виде: " '

2 2

2 2

" '

1 2 2 2 ,æ æt t

æ æo opm pm

Q M r M C t C t Âò

, (8)

откуда можно рассчитать 1

Ì . Значения r и

t

o pmC определяются из

табл. 2-4 приложения.

3.2. Определение поверхности нагрева

Поверхность нагрева определяется из уравнения теплопередачи.

Тонкую цилиндрическую стенку при 2í àð

âí

d

d можно рассматривать как

плоскую и расчёт производить по уравнению (3).

QF

K t

, м

2. (9)

Тепловой поток Q определяется из уравнения теплового баланса (8).

F

10

Коэффициент теплопередачи рассчитывается по уравнению (4), где при-

менительно к нашему заданию:

1 – коэффициент теплопередачи от конденсирующегося пара к стенке,

Вт/м2 К;

2 – коэффициент теплопередачи от стенки к нагреваемой жидкости,

Вт/м2 К;

– коэффициент теплопроводности материала внутренней трубки

теплообменника, Вт/м2 К.

Средняя разность температур между теплоносителями рассчитывается

по уравнению (7). При 1,5M

t

t

можно использовать уравнение

,2

á ìà

t tt

оС (10)

3.2.1. Расчёт коэффициента теплоотдачи от конденсирующегося

водяного пара к стенке α1

Коэффициенты теплоотдачи 1

и 2

рассчитываются по кри-

териальным уравнениям:

а) в случае вертикального расположения теплообменника коэффициент

теплоотдачи 1

при плёночной конденсации рассчитывается:

для ламинарного режима течения плёнки конденсата 2300í

Z

0,25

0,783,8Ñ1

íí í

PrRe Z

Pr

(11)

для смешанного режима течения пленки конденсата 2300í

Z

40,25 8

0,5253 0,069 2300Ñ1

íí í í

PrRe Pr Z

Pr

, (12)

где приведённая длина:

ní nHZ Àt , (13)

1í n íBRe t H (14)

H – высота вертикальной поверхности, принимается равной 1,5-3,5 м.

c

11

1,3

2

1,

( )n

qÀ

r ì Ê

4,íB

r

м/Вт

Комплексы теплофизических свойств, значения которых для воды

определяются при температуре Í

t из табл. 5 приложения;

1Ñn ít t t – перепад температур в плёнке конденсата;

1Ñt – температура стенки со стороны пара;

Prà

– число Прандтля, определяется при температуре

Ít и 1Ñ

t

из

табл. 2 приложения.

б) для горизонтального расположения теплообменника при ламинарном

режиме течения плёнки конденсата 3900í

Z

где

0,25

0,753,25Ñ1

íí í

PrRe Z

Pr

; (15)

tní nRZ À ; (16)

1í n íRe t R B , (17)

где R – наружный радиус трубы, м; nÀ , íB – комплексы теплофизических

свойств, значения которых для воды определяются при температуре Í

t из

табл. 5 приложения;

1Ñn ít t t – перепад температур в плёнке конденсата;

1Ñt – температура стенки со стороны пара.

В уравнениях (11-17) индекс H означает, что за определяющую

температуру принимается температура насыщения Í

t , а индекс 1ñ – за

определяющую температуру принимается температура стенки 1Ñt .

Таким образом, для определения коэффициента теплоотдачи 1

12

необходимо знать величину температуры со стороны пара 1Ñt . Поскольку

эта температура неизвестна, то ей можно задаться, а затем проверить и

уточнить. Такой способ определения величины 1Ñt называется методом

последовательного приближения.

В первом приближении температуру стенки со стороны пара можно

принять равной

1

2Ñ í

tt t

, (18)

Далее, по найденным 1Ñt и nt , рассчитать из соответствующих

уравнений (13) или (16) в зависимости от расположения теплообменника,

число нZ , выбрать одно из критериальных уравнений (11), (12) или (15) и

рассчитать число íRe . Зная íRe , из уравнений (14) или (17) можно опре-

делить 1

.

3.2.2. Расчёт коэффициента теплоотдачи от стенки к нагреваемой

жидкости

Теплоотдача при вынужденном движении среды в трубе описывается

критериальными уравнениями:

а) при ламинарном режиме движения 2300Æ

Re

2

0,25

0,10,33 0,33

, , , ,Ñ

ææ d æ d æ æ d æ

PrNu 0,15Re Pr Gr Pr

Pr

(19)

где число Прандтля Prà

определяется из табл. 2–4 приложения;

– коэффициент кинематической вязкости, м2/с; à – коэффициент температуропроводности , м2/с;

3

2

âí æ

æ

g d tGr

– число Грасгофа;

где g 9,81 м/с2 – ускорение свободного падения;

âíd – внутренний диаметр трубы, м;

13

– коэффициент объёмного расширения, 1/K;

2 2Ñæ æt t t – разность температур между температурой стенки со

стороны жидкости 2Ñt и средней температурой жидкости 2æt .

б) При турбулентном режиме движения 410

ÆRe

2

0,25

0,8 0,43

, , ,Ñ

ææ d æ d æ

PrNu 0,21Re Pr

Pr

(20)

в) При переходном режиме движения ,

4300 102

Æ dRe ;

2

0,25

0,43

, ,Ñ

ææ d î æ

PrNu Ê Pr

Pr

(21)

где îÊ – комплекс, значение которого можно определять из таблицы в за-

висимости от ,Æ d

Re :

3

,10

Æ dRe 2,4 2,7 3 4 5 6 8 10

îÊ 3,8 4,4 6,0 10,3 15,5 19,5 27 33

В уравнениях (19)–(21) индекс ж означает, что за определяющую

температуру принимается средняя температура жидкости:

2 2

2

' "

2

æ ææ

t tt

(22)

где индекс 2ñ – за определяющую температуру принимается температура

стенки жидкости;

2 1Ñ Ñt t t , (23)

где перепад температур в стенке

C

Ñ

C

qt

, (24)

плотность теплового потока через стенку

1 1( )Ñíq t t , Вт/м2. (25)

14

Значение числа ,Æ d

Re , с помощью которого устанавливается режим

движения, рассчитывается следующим образом:

,

æ âí

æ

æ d

W dRe

, (26)

где æW – средняя скорость течения ладности, м/c;

æ – коэффициент кинематической вязкости при температуре 2æt , м/с.

Значение определяется æW из уравнения массового расхода:

2 ,æ æÌ W кг/с (27)

где

2

,4

âíd м

2 – площадь поперечного сечения трубы;

æ – плотность жидкости пря температуре 2æt , кг/м3.

Значения теплофизических свойств жидкостей определяются из

табл. 2–4 приложения.

В зависимости от режима движения жидкости в трубе выбирается

одно из критериальных уравнений (19)–(21) и рассчитывается число Нус-

сельта:

2, .âí

æ d

æ

dNu

(28)

Искомый средний по длине трубы коэффициент теплоотдачи от

стенки к жидкости 2

определяется как

,

2 .æ d æ

âí

Nu

d

(29)

По найденным значениям 1

и 2

из уравнения рассчитывается

коэффициент теплопередачи Ê . При стационарном режиме работы теп-

лообменного аппарата плотности теплового потока, определённые из

уравнений теплоотдачи и теплопередачи, должны иметь одно и то же зна-

чение: *

1 1( )Ñíq t t , Вт/м

2, q K t , Вт/м2,

т.е. *

1 1( )Ñít t K t , Вт/м

2, (30)

откуда

*

1

1

Ñ í

K tt t

, оС (31)

15

Если принятая температура 1Ñt и найденная из уравнения (31) отли-

чается более чем на +5° , нужно задаться новым значением*

1 1Ñ Ñt t и снова

провести расчёт с последующей проверкой.

Расчёт завершается определением поверхности теплообмена F из

уравнения (9) и числа секций в теплообменнике:

'

Fn

F , (32)

где '

âíF d , м2 – поверхность теплообмена одной секции

длиной .

При вертикальном расположении теплообменника длина секции

принимается равной ранее принятой высоте (см, п. 3.2.1), при горизон-

тальном – длина секции задаётся ( =1,5÷3,5).

Контрольные вопросы:

1. Классификация теплообменных аппаратов: по назначению, прин-

ципу действия, схеме движения теплоносителей.

2. Типы поверхностных теплообменников.

3. Основные уравнения теплового расчёта теплообменного аппарата.

4. Виды и задачи теплового расчёта.

5. Порядок теплового расчёта теплообменника.

6. Физический смысл и размерность , , К . Основные уравнения,

в которые входят эти коэффициенты.

7. Методика расчёта коэффициента теплоотдачи и теплопередачи

К .

8. Понятие о среднем температурном напоре t и методике его рас-

чёта.

9. Понятие об определяющей температуре и определяющем размере.

10. Характер изменения температуры в прямоточном, противоточном и

заданном теплообменниках.

11. Аппараты с прямотоком или противотоком имеют меньшие размеры?

Почему.

12. Сущность метода последовательного приближения.

16

ПРИЛОЖЕНИЕ

Таблица 1

Варианты заданий

для теплового расчёта теплообменного аппарата типа «труба в трубе» №

ва-

ри-

анта Í

t ,оС '

2æt ,оС "

2æt , оС 2Ì,кг/с

1í àð Ñõd ,

мм Положение Жидкость

1 160 10 80 3,00 60х2 Горизонт. вода

2 160 10 80 2,50 60x2 — // — — // —

3 160 10 80 2,00 60x2 — // — — // —

4 160 10 80 1,50 60x2 — // — — // —

5 160 10 80 1,00 60х2 — // — — // —

6 160 10 80 0,50 60x2 — // — — // —

7 160 10 80 0,25 60x2 — // — — // —

8 160 10 80 0,10 60х2 — // — — // —

9 160 10 80 0,05 6рх2 — // — — // —

10 160 10 80 0,019 60x2 — // — — // —

11 160 10 80 3,00 60x2 Верт. — // —

12 160 10 80 2,50 60x2 — // — — // —

13 160 10 80 2,00 60x2 — // — — // —

14 160 10 80 1,50 60х2 — // — — // —

15 160 10 80 1,00 60х2 — // — — // —

16 160 10 80 0,50 60x2 — // — — // —

17 160 10 80 0,019 60x2 — // — — // —

18 160 10 80 0,10 60x2 Верт. вода

19 160 10 80 0,05 60x2 — // — — // —

20 160 10 80 0,019 60х2 — // — — // —

21 180 10 80 3,00 60x2 Горизонт. — // —

22 180 10 80 2,50 60x2 — // — — // —

23 180 10 80 2,00 60x2 — // — — // —

24 180 10 80 1,50 60x2 — // — — // —

25 180 10 80 1.00 60x2 — // — — // —

26 180 10 80 0,50 60x2 — // — — // —

27 180 10 80 0,25 60x2 — // — — // —

28 180 10 80 0,10 60x2 — // — — // —

30 180 10 80 0,019 60x2 — // — — // —

31 180 10 80 3,00 60x2 Верт. — // —

32 180 10 80 2,50 60x2 Верт. вода

33 180 10 80 , 2,00 60x2 — // — — // —

34 180 10 80 1,50 60х2 — // — — // —

35 180 10 80 1,00 60x2 — // — — // —

36 180 10 80 0,50 60x2 — // — — // —

17

№

ва-

ри-

анта Í

t ,оС '

2æt ,оС "

2æt , оС 2Ì,кг/с

1í àð Ñõd ,

мм Положение Жидкость

37 180 10 80 0,25 60x2 — // — — // —

38 180 10 80 0,10 60x2 — // — — // —

39 180 10 80 0,05 60x2 — // — — // —

40 180 10 80 0,019 60x2 — // — — // —

41 180 10 80 3,00 60x2 — // — — // —

42 200 10 80 2,50 60x2 Верт. вода

43 200 10 80 2,00 60x2 — // — — // —

44 200 10 80 1,50 60х2 — // — — // —

45 200 10 80 1,00 60x2 — // — — // —

46 200 10 80 0,50 60х2 — // — — // —

47 200 10 80 0,25 60x2 Горизонт. — // —

48 200 10 80 0,10 60x2 — // — — // —

49 200 10 80 0,5 60x2 — // — — // —

50 200 10 80 0,019 60x2 — // — — // —

51 200 10 80 3,00 60x2 — // — — // —

52 200 10 80 2,50 60x2 — // — — // —

53 200 10 80 2,00 60x2 — // — — // —

54 200 10 80 1,50 60x2 — // — — // —

55 200 10 80 1,00 60x2 — // — — // —

56 200 10 80 0,50 60x2 — // — — // —

57 200 10 80 0,25 60x2 — // — — // —

58 200 10 80 0,10 60x2 — // — — // —

59 200 10 80 0,05 60х2 — // — — // —

60 200 10 80 0,019 60x2 — // — — // —

61 220 10 80 3,00 60x2 — // — — // —

62 220 10 80 2,50 60x2 — // — — // —

63 220 10 80 2,00 60x2 — // — — // —

64 220 10 80 1,50 60x2 — // — — // —

65 220 10 80 1,00 60x2 Горизонт. вода

66 220 10 80 0,50 60x2 — // — — // —

67 220 10 80 0,25 60x2 — // — — // —

68 220 10 80 0,10 60x2 — // — — // —

69 220 10 80 0,05 60х2 — // — — // —

70 220 10 80 0,019 60x2 — // — — // —

71 220 10 80 3,00 60x2 — // — — // —

72 220 10 80 2,50 60x2 — // — — // —

73 220 10 60 2,00 60x2 — // — — // —

74 220 10 80 1,50 60x2 — // — — // —

18

№

ва-

ри-

анта Í

t ,оС '

2æt ,оС "

2æt , оС 2Ì,кг/с

1í àð Ñõd ,

мм Положение Жидкость

75 220 10 80 1,00 60x2 — // — — // —

76 220 10 80 0,50 60x2 — // — — // —

77 220 10 80 0,25 60x2 — // — — // —

78 220 10 80 0,10 60x2 — // — — // —

79 220 10 80 0,05 60x2 — // — — // —

80 220 10 80 0,019 60x2 — // — — // —

81 240 10 80 3,00 60x2 — // — — // —

82 240 10 80 2,50 60x2 — // — — // —

83 240 10 80 2,00 60x2 — // — — // —

84 240 10 80 1,50 60х2 — // — — // —

85 240 10 80 1,00 60x2 — // — — // —

86 240 10 80 0,50 60x2 — // — — // —

87 240 10 80 0,25 60x2 — // — — // —

88 240 10 80 0,10 60x2 Горизонт. вода

89 240 10 80 0,06 60х2 — // — — // —

90 240 10 80 0,019 60x2 — // — — // —

91 240 10 80 3,00 60x2 — // — — // —

92 240 10 80 2,50 60x2 — // — — // —

93 240 10 30 2,00 60x2 — // — — // —

94 240 10 80 1,50 60х2 Горизонт. вода

95 240 10 80 1,00 60x2 — // — — // —

96 240 10 80 0,50 60х2 — // — — // —

97 240 10 80 0,25 60x2 — // — — // —

98 240 10 80 0,10 60x2 — // — — // —

Таблица 2

Теплофизические и термодинамические свойства воды на линии насыщения

Ít , оС

310P

,

Па

,

кг/м3 pÑ ,

кДж/(кг·К)

210 Вт/м·К

610 м2/С

410 1/K

r ,

кДж/кг Pr

0,01 1,013 999,9 4,218 55,1 1,789 -0,63 2501 13,67

10 1,013 999,7 4,193 57,4 1,306 0,70 2477 9,52

20 1,013 998,2 4,182 59,9 1,006 1,82 2454 7,02

30 1,013 995,7 4,178 61,8 0,805 3,21 2430 5,42

40 1,013 992,2 4,170 63,5 0,659 3,87 2406 4,31

70 1,013 977,8 4,189 66,8 0,415 5,70 2333 2,55

80 1,013 971,8 4.196 67,5 0,365 6,32 2308 2,21

90 1,013 965,3 4,205 68,0 0,326 6,95 2282 1,95

100 1,013 958,4 4,217 68,3 0,295 7,52 2257 1,75

19

Ít , оС

310P

,

Па

,

кг/м3 pÑ ,

кДж/(кг·К)

210 Вт/м·К

610 м2/С

410 1/K

r ,

кДж/кг Pr

110 1,43 951,0 4,230 68,5 0,272 8,08 2230 1,60

120 1,98 943,1 4,245 68,6 0,152 8,26 2202 1,47

130 2,70 934,8 4,264 68,6 0,233 9,19 2174 1,36

140 3,61 926,1 4,286 68,5 0,217 9,72 2145 1,26

150 4,76 917,0 4,311 68,4 0,203 10,3 2114 1,17

160 6,18 907,4 4,346 68,3 0,191 10,7 2082 1,10

170 7,92 897,3 4,380 67,9 0,181 11,3 2050 1,05

180 10,03 886,9 4,417 67,4 0,173 11,9 2015 1,00

190 12,55 886,0 4,459 67,0 0,156 12,6 1979 0,96

200 15,55 886,0 4,459 66,3 0,158 13,3 1941 0,93

210 19,08 852,8 4,555 65,5 0,153 14,1 1900 0,91

220 23,20 840,3 4,614 64,5 0,148 14,8 1858 0,89

230 27,98 827,3 4,681 63,7 0,145 15,9 1813 0,88

240 33,48 813,6 4,756 62,8 0,141 16,8 1766 0,87

250 39,78 799,0 4,842 61,8 0,137 18,1 1715 0,86

Таблица 3

Значение комплексов nÀ и nÂ

для воды при различных температурах насыщения

Ít , оС nÀ , 1/м·K

3

n 10 , м·Вт

100 51,5 6,28

110 60,7 6,95

120 70,3 7,65

130 82,0 8,47

140 94,0 9,29

150 107 10,15

160 122 11,09

170 130 12,04

180 150 12,90

190 167 14,02

200 182 15,05

210 197 16,08

220 218 17,63

230 227 18,40

240 246 19,78

250 264 21,32

20

РАСЧЁТ ТЕПЛООБМЕННИКА ТИПА

«ТРУБА В ТРУБЕ» МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к курсовой работе

по дисциплине «Основы гидравлики и теплотехники» для

студентов направления подготовки 270800.62 «Строительство»

профили «Городское строительство и хозяйство»,

«Экспертиза и управление недвижимостью»

Составители: АХМЕРОВА Гузель Мневеровна,

СУЛЕЙМАНОВА Людмила Леонидовна,

ЛАНЦОВ Александр Евгеньевич,

ГАЛИУЛЛИНА Айгуль Альфритовна

Редактор: В.Н. Сластникова

Издательство

Казанского государственного архитектурно-строительного университета

Подписано в печать Формат 60 х 84/16

Заказ № 525 Печать ризографическая Усл. печ. л. 1,25

Тираж 50 экз. Бумага офсетная № I Уч. -изд. л. 1,25

Отпечатано в полиграфическом секторе

Издательства КГАСУ

420043, Казань, Зелёная, 1.