Комплект практических работ по МДК 01.01.04 «Теплотехническое оборудование»

М инистерство образования и молодежной политики Свердловской области

государственное автономное профессиональное образовательное учреждение Свердловской области
«Уральский политехнический колледж- Межрегиональный центр компетенций»

(ГАПОУ СО «Уральский политехнический колледж - МЦК»)

Методические указания по организации и проведению практических работ междисциплинарного курса

МДК 01.01.04 «Теплотехническое оборудование»

для специальности

13.02.02 «Теплоснабжение и теплотехническое оборудование»

Екатеринбург

2020

Разработчик: Задунаева Т.В. преподаватель теплотехнических дисциплин ГАПОУ СО «УПК-МЦК»

Экспертиза методических указаний по организации и проведению практических работ междисциплинарного курса МДК 01.01.04 «Теплотехническое оборудование»пройдена.

Эксперты:

Заведующий научно-методической частью

ГАПОУ СО «УПК»

____________________И.С. Чинёнова

«___»_______________2020г.

Содержание

Практическая работа №1 «Конструктивный тепловой расчет секционного водо-водяного теплообменного аппарата»...……………………………………………………………………4

Практическая работа №2 «Коэффициент теплоотдачи для поверочного расчета водо-водяного теплообменного аппарата»………………………………………………………….15

Практическая работа №3 «Конструктивный тепловой расчет горизонтального пароводяного теплообменного аппарата»………...…………………………………………..13

Практическая работа № 4 «Конструктивный тепловой расчет вертикального пароводяного теплообменного аппарата»…………………………………………………….19

Практическая работа № 5 «Изучение конструкций промышленных теплообменных аппаратов»………………………………………………………………………..……………..23Практическая работа №6 «Расчет нагрева (охлаждения) и смешения воздуха»………..26

Практическая работа №7 «Изучение конструкций смесительных аппаратов»………....28

Практическая работа № 8 «Определение количества выпаренной влаги и веса сушимого материала»………………………………………………………………….………………......33

Практическая работа №9«Конструкция сушильных установок».………………………..35

Практическая работа № 10 «Расчет пластинчатоготеплообменного аппарата»……..…37

Практическая работа № 1

«Конструктивный тепловой расчет секционного водо-водяного теплообменного аппарата»

Цели и задачи:

Ознакомится с индивидуальным заданием;

Научится выбирать теплообменный аппарат;

Рассчитать коэффициенты теплопередачи, теплоотдачи, рассчитать требуемую поверхность нагрева по заданным параметрам.

Ход работы:

Произвести расчет в соответствии с выданной методикой;

Построить схематический чертеж водо-водяного подогревателя, указать на нем все данные параметры, указать направление потов воды;

Построить температурный график и показать на нем схему движения теплоносителей (прямоток, противоток);

Сделать вывод по данной работе: какая поверхность нагрева, сколько секций получилось в результате проделанных расчетов.

Теоретическая часть

Теплообменник водо-водяной (водяной) применяется в системе ГВС, отопительных сетях общественных, коммунальных и производственных зданий, где теплоносителем является горячая вода.

Так же он используется там, где нужен подогрев и охлаждение рабочей среды, а еще - в нефтехимической и газовой индустрии (для нагрева, конденсации и охлаждения жидкости). Принцип работы такого агрегата – в теплообмене между жидкостями (вода-вода), текущих в противотоке друг другу и имеющих разные температуры.

Сегодня выпускают кожухотрубные и пластинчатые теплообменники водяные. Последние постепенно вытесняют своих конкурентов. А причина их популярности кроется в особенностях конструкции и эксплуатации. Поэтому именно этот вид мы и рассмотрим подробнее.

Преимущества:

При загрязнении внутренних контуров и теплообменных пластин такой агрегат можно быстро разобрать и собрать для очистки без привлечения сторонней помощи.

Высокая турбулентность потока рабочей среды способствует минимальному отложению налета на основных узлах конструкции.

Срок эксплуатации пластинчатых водо-водяных теплообменников исчисляется десятилетиями (уплотнительные же прокладки, имеющие срок службы 10 лет, стоят недорого и легко заменяются).

Методика выполнения расчета водо-водяного секционного теплообменного аппарата

Найти количество теплоты, отданное греющим теплоносителем:

, Вт

- количество теплоты, полученное нагреваемым теплоносителем, Вт

- коэффициент тепловых потерь.

1 =1,163Вт

1= 1,163 МВт

Найти массовый расход теплоносителя в межтрубном пространстве:

где – теплоемкость греющего теплоносителя, находится по таблице №1

«Физические свойства воды» по его средней температуре:

,

температура греющего теплоносителя на входе в теплообменный аппарат,

температура греющего теплоносителя на выходе из теплообменного аппарата,

Найти массовый расход нагреваемого теплоносителя в трубном пространстве:

где- теплоемкость нагреваемого теплоносителя, находится по таблице №1 « Физические свойства воды» по его средней температуре

,

-температура нагреваемого теплоносителя на входе в теплообменный аппарат,

- температуры нагреваемого теплоносителя на выходе из теплообменного аппарата,

Находим объемный расход греющего теплоносителя:

,

где плотность греющего теплоносителя, находится по таблице №1

« Физические свойства воды» по средней температуре:

,

массовый расход теплоносителя в межтрубном пространстве,

Находим объемный расход нагреваемого теплоносителя:

,

где плотность нагреваемого теплоносителя, находится по таблице №1

« Физические свойства воды» по средней температуре:

,

-массовый расход нагреваемого теплоносителя в трубном пространстве,

Находим фактическую скорость в межтрубном пространстве греющего теплоносителя:

где-объемный расход греющего теплоносителя,

-Живое сечение для прохода греющей среды в межтрубном пространстве,

Находим фактическую скорость в трубном пространстве нагреваемого теплоносителя:

где-объемный расход нагреваемого теплоносителя,

- живое сечение для прохода нагреваемой среды в трубном пространстве,

Находим число Рейнольдца для греющего теплоносителя в межтрубном пространстве:

=

где-коэффициент кинематической вязкости греющего теплоносителя, находим по таблице №1 « Физические свойства воды» по ,

-фактическая скорость в межтрубном пространстве греющего теплоносителя,

, м

Определяем режим течения греющего теплоносителя:

=, то режим турбулентный;

=, то режим ламинарный.

Находим число Рейнольдца для нагреваемой среды в трубном пространстве:

=

где канала, м

-коэффициент кинематической вязкости нагреваемого теплоносителя, находим по таблице №1 « Физические свойства воды» по ,

-фактическая скорость в трубном пространстве нагреваемого теплоносителя,

Определяем режим течения нагреваемого теплоносителя:

=, то режим турбулентный;

=, то режим ламинарный.

Находим коэффициент теплоотдачи от греющего теплоносителя к стенке трубки:

где коэффициент, который принимается по по таблице №2;

-фактическая скорость в межтрубном пространстве греющего теплоносителя, ;

плотность греющего теплоносителя, находится по таблице №1 «Физические свойства воды» по средней температуре ;

.

Находим коэффициент теплоотдачи от стенки к нагреваемому теплоносителю, который течет в трубах:

гдекоэффициент, который принимается по по таблице №2;

-фактическая скорость в трубном пространстве нагреваемого теплоносителя, ;

плотность нагреваемого теплоносителя, находится по таблице№1 «Физические свойства воды» по средней температуре ;

-.

Находим коэффициент теплоотдачи от греющего теплоносителя к нагреваемому, с учетом коэффициента использования поверхности:

где толщина стенки латунной трубки ( ;

коэффициент теплопроводности материала латуни ( ).

Выполняем построения температурного графика–прямоток/противотоки определить большуюи меньшую разность температур.

Для вычисления поверхности теплообмена находим среднею разности температур:

Если ,то

Если ,то

находится по графику, как разность температур.

Находим поверхность теплообмена:

где - количество теплоты, полученное нагреваемым теплоносителем, Втсредняя разность температур,

К-коэффициент теплоотдачи от греющего теплоносителя к нагреваемому, с учетом коэффициента использования поверхности, .

Таблица №1 «Физические свойства воды»

Таблица №2 «Значения коэффициента »

Таблица выбора вариантов к практической работе№1

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/423486-komplekt-prakticheskih-rabot-po-mdk-010104-te