Через горизонтальный подогреватель воздуха проходит 247714 м3/час воздуха сверху вниз, начальная температура воздуха -14 градусов Цельсия, теплоносителем для нагрева воздуха является пар давлением 0.6 МПа. Пар подаётся в трубное пространство калорифера.

Добавлена: 14.04.2026
Обновлена: 14.04.2026
Предмет: Теплоэнергетика и теплотехника
Автор: Кэмп

#Тепловые схемы и энергетические балансы
#Теплообменные устройства

Условие:

Через горизонтальный подогреватель воздуха проходит 247714 м3/час воздуха сверху вниз, начальная температура воздуха -14 градусов Цельсия, теплоносителем для нагрева воздуха является пар давлением 0.6 МПа. Пар подаётся в трубное пространство калорифера. Подогреватель воздуха состоит из трубок с наружным диаметром трубок 25 мм, толщина стенки 2 мм, материал трубок латунь, трубки оребренные, высота ребер 10 мм толщина ребер от 0,9 мм у основания до 0,6 мм у вершины ребра, количество ребер на 1 погонный метр 285 штук, коэффициент оребрения 9. Трубки расположены в 6 рядов в шахматном порядке. Расстояние между трубками в ряду 52 мм. Расстояние между рядами 38 мм. Общее количество трубок составляет 423 штуки. Длина трубок 4000 мм. Расстояние от крайней трубки до кожуха подогревателя 70 мм. Определить конечную температуру воздуха и аэродинамическое сопротивление подогревателя воздуха.

Решение:

Шаг 1: Дано

Объем воздуха $Q = 247714 \, \text{м}^3/\text{ч}$
Начальная температура воздуха $T_1 = -14 \, \text{°C}$
Давление пара $P = 0.6 \, \text{МПа}$
Диаметр трубок $d_{t} = 25 \, \text{мм} = 0.025 \, \text{м}$
Толщина стенки трубок $e = 2 \, \text{мм} = 0.002 \, \text{м}$
Материал трубок: латунь
Высота ребер $h_{r} = 10 \, \text{мм} = 0.01 \, \text{м}$
Толщина ребер: от $0.9 \, \text{мм}$ до $0.6 \, \text{мм}$
Количество ребер на 1 погонный метр $n_{r} = 285$
Коэффициент оребрения $k = 9$
Количество рядов трубок $N_{r} = 6$
Расстояние между трубками в ряду $d_{s} = 52 \, \text{мм} = 0.052 \, \text{м}$ ...

Внутри — полный разбор, аргументация, алгоритм решения, частые ошибки и как отвечать на каверзные вопросы препода, если спросит

Попробуй решить по шагам

Попробуй один шаг и продолжи в режиме обучения или посмотри готовое решение

Какой параметр из перечисленных не является необходимым для определения конечной температуры воздуха в подогревателе?

Начальная температура воздуха.

Давление пара.

Расстояние от крайней трубки до кожуха подогревателя.

Что нужно знать по теме:

Что нужно знать по теме

Теплопередача от теплоносителя к воздуху описывается уравнением $Q = m_{воздуха} \cdot c_{воздуха} \cdot (T_2 - T_1)$ , где $Q$ — количество переданного тепла, $m_{воздуха}$ — массовый расход воздуха, $c_{воздуха}$ — удельная теплоемкость воздуха, $T_1$ и $T_2$ — начальная и конечная температуры воздуха соответственно.
Массовый расход воздуха можно определить по формуле $m_{воздуха} = Q_{объемный} \cdot \rho_{воздуха}$ , где $Q_{объемный}$ — объемный расход воздуха, $\rho_{воздуха}$ — плотность воздуха.
Количество тепла, отдаваемого паром при конденсации, равно $Q = m_{пара} \cdot h_{пара}$ , где $m_{пара}$ — массовый расход пара, $h_{пара}$ — удельная теплота парообразования (конденсации) при заданном давлении.
Аэродинамическое сопротивление подогревателя ( $R_a$ ) характеризует потери давления при прохождении воздуха через аппарат и может быть оценено как отношение разницы давлений до и после подогревателя к объемному расходу воздуха, умноженному на длину пути: $R_a = \frac{(p_1 - p_2) \cdot L}{Q_{объемный}}$ .