Условие задачи
Водовоздушный нагреватель выполнен из стальных (λ = 45 Вт/(м·К)) труб диаметром 38 ×3 мм. Греющая среда – воздух с температурой на входе t'1 = 350 oC и на выходе t"1 = 250 oC. Нагреваемая вода имеет расход m = 2 т/ч, начальную температуру t'2 = 30oC, и конечную t"2 = 200 oC. Коэффициенты теплоотдачи от воздуха к трубам α1 = 30 Вт/(м2К), от труб к воде α2 = 2000 Вт/(м2К).
Найти площадь поверхности нагрева аппарата, если он выполнен по противоточной схеме. Учесть загрязнение поверхности с одной стороны накипью толщиной 0,5 мм и с другой стороны – слоем масла толщиной 0,1 мм. Нагреватель теряет в окружающую среду 5% теплоты, получаемой с водой. Расчет произвести по формулам плоской стенки.
Ответ
Уравнение теплового баланса:
Q = 0,95m2cp2 (t2 t2) = 0,9521000/36004,19(200-30)=375,94 кВт
Площадь поверхности нагрева аппарата находим из уравнения теплопередачи:
F = Q/(ktср)
