Поверхность нагрева кожухотрубного теплообменника состоит из коридорного или шахматного пучка стальных труб, содержащего не менее 4 рядов: толщина стенки трубы δст, мм. Внутри труб протекает вода со скоростью ω2, прогреваемая от температуры t2' до t2'', а

Добавлена: 07.05.2026
Обновлена: 07.05.2026
Предмет: Теплоэнергетика и теплотехника
Автор: Кэмп

#Тепловые схемы и энергетические балансы
#Теплообменные устройства

Условие:

Поверхность нагрева кожухотрубного теплообменника состоит из коридорного или шахматного пучка стальных труб, содержащего не менее 4 рядов: толщина стенки трубы δст, мм. Внутри труб протекает вода со скоростью ω2, прогреваемая от температуры t2' до t2'', а снаружи пучок труб омывается горячими дымовыми газами со скоростью ω1, охлаждающимися от t1' до t1''.
Наружный диаметр трубок dн = 18 мм, длина трубки Lт = 0,75 м, шаги (расстояние между рядами трубок) S2 = 54 мм, S1 = 40 мм.
Определить коэффициент теплопередачи теплообменника, среднелогарифмический температурный напор, общую длину трубок и число трубок аппарата, если задана его тепловая мощность Q, кВт (принять коэффициент теплопроводности стали λ = 45 Вт/(м·К).
δст = 3,75 мм,\nt2' = 35°C,\nt2'' = 130°C,\nt1' = 1200°C\nt1'' = 700°C\nQ = 200 кВт
ω1 = 16 м/с
ω2 = 0.5 м/с

Решение:

Шаг 1: Определение средних температур

Средняя температура воды (внутри труб):
$t_{ср,2} = \frac{t_2' + t_2''}{2} = \frac{35 + 130}{2} = 82.5 \, °C$
Средняя температура дымовых газов (снаружи труб):
$t_{ср,1} = \frac{t_1' + t_1''}{2} = \frac{1200 + 700}{2} = 950 \, °C$

Шаг 2: Определение температурного напора

Температурный напор для воды:
$\Delta t_2 = t_2'' - t_2' = 130 - 35 = 95 \, °C$
Температурный напор для дымовых газов:
$\Delta t_1 = t_1' - t_1'' = 1200 - 700 = 500 \, °C$
Среднелогарифмический температурный напор (LMTD)...