Провести тепловой и гидравлический расчёты рекуперативного теплообменного аппарата, тип а также количество и длину трубок при следующих исходных данных: Греющая среда – дымовые газы Температура на входе, Т1-1 390 оС Температура на выходе, Т1-2 150 оС

Для проведения теплового и гидравлического расчётов рекуперативного теплообменного аппарата, необходимо выполнить следующие шаги:

Шаг 1: Определение теплообменных характеристик

1. Определение удель...: - Удельная теплоёмкость дымовых газов (c1) можно принять равной 1,1 кДж/(кг·°C). - Удельная теплоёмкость воды (c2) равна 4,18 кДж/(кг·°C).

2. :

   $$Q1 \cdot c{1-1} - T_{1-2})$$
   Подставим значения:
   $$Q_1 = 84910,4 \, \text{кг/ч} \cdot 1,1 \, \text{кДж/(кг·°C)} \cdot (390 - 150) \, °C$$
   $$Q_1 = 84910,4 \cdot 1,1 \cdot 240 = 224,1 \times 10^6 \, \text{кДж/ч}$$

3. :

   $$Q2 \cdot c{2-2} - T_{2-1})$$
   Подставим значения:
   $$Q_2 = 5000 \, \text{кг/ч} \cdot 4,18 \, \text{кДж/(кг·°C)} \cdot (90 - 70) \, °C$$
   $$Q_2 = 5000 \cdot 4,18 \cdot 20 = 418000 \, \text{кДж/ч}$$

4. :

   $$Q2$$
   Если $Q2$, то необходимо пересмотреть параметры системы.

5. :

   $$v = \frac{G}{\rho \cdot A}$$
   где:
   • $A = \frac{\pi d^2}{4}$ - площадь поперечного сечения трубки,
   • $\rho$ - плотность (для воды 1000 кг/м³, для дымовых газов около 1,2 кг/м³).

   Для воды:

   $$A_2 = \frac{\pi (0,037)^2}{4} \approx 0,00108 \, \text{м}^2$$
   $$v_2 = \frac{5000 \, \text{кг/ч}}{1000 \cdot 3600 \cdot 0,00108} \approx 1,29 \, \text{м/с}$$

   Для дымовых газов:

   $$A_1 = \frac{\pi (0,037)^2}{4} \approx 0,00108 \, \text{м}^2$$
   $$v_1 = \frac{84910,4 \, \text{кг/ч}}{1,2 \cdot 3600 \cdot 0,00108} \approx 17,5 \, \text{м/с}$$

6. :

   • Определяем необходимое количество трубок, исходя из общего объёма теплообменника и объёма одной трубки.

7. :

   • Длина трубок может быть рассчитана на основе необходимого теплообмена и выбранного коэффициента теплоотдачи.

На основании вышеизложенных расчетов можно определить, что для достижения необходимого теплообмена и гидравлических характеристик, необходимо провести дополнительные расчёты по количеству и длине трубок, учитывая параметры теплообменника и его конструкцию.