Bài tập truyền nhiệt_tính toán thiết bị trao đổi nhiệt

BÀI 1: ( BAØI tr 276): Vaùch loø hôi baèng theùp daøy 20 mm, λ = ; nhieät ñoä khí loø tf1 = 1000 oC ; aùp suaát hôi p = 34 bar. HSTN cuûa khí vaùch α1 = 116 W/m2K ; töø vaùch loø ñeán nöôùc α2 = 2320 W/m2KXaùc ñònh q , nhieät ñoä beà maët trong vaø ngoaøi vaùch loøNhieät ñoä nöôùc soâi: tf1 = 240 oCGiaûi:HSTN qua vaùch phaúng:.k = 106,4 W/m2Kk= +.α1 λ α 2MÑDN q = k(tf1 – tf2) = 80864 W/m2KNhieät ñoä beà maët trong vaø ngoaøi vaùch loø:t w1 = t f 1 − oC ; 275 XEÙT:- Giá trò HSTN k so vôùi Heä soá toaû Nhiệt ñoä vaùch vaø cheânh leäch nhieät ñoä vaùchtw2 = t f 2 + 2: OÁng daãn hôi baèng theùp dtr/dng = 200 / 216 mm coù λ1 = 47 W/(mK).ñöôïc boïc moät lôùp caùch nhieät daøy 120 mm, coù λ2 = 0,8 W/(mK). Nhieät ñoä hôi laø t1.= 360 oC ; heä soá TNÑL phía hôi α1 = 120 W/(m2K) . Khoâng khí beân ngoaøi coù t2 =.25 oC; α2 = 11 W/(m2K)- Haõy tính toån thaát nhieät treân 1 m oáng Xaùc ñònh nhieät ñoä beà maët trong vaø ngoaøi cuûa lôùp caùch nhieätGiaûi:kL =Heä soá truyeàn nhieät, tính theo 1m chieàu daøi =.=1,412 W / i +∑.+. α 2 thaát nhieät, tính cho 1m oáng:.qL = πkL(tf1 – tf2) = π x 1,412(360 – 25) = 1485,28kW/mNhieät ñoä beà maët lôùp caùch nhieät:t w3 = t f 2 + qL1α 2πd 3= 119,3 t w3 +.ln.= 340,20 d 3: (BAØI tr 277): oáng daãn gioù noùng cho loø cao, toác ñoä gioù ω1 = 35 m/s;.tf1 = 800 oC. coù 03 lôùp : gaïch chòu löûa δ1 = 250 mm , λ1 = 1,17 W/m; theùp δ2 = , λ2 = 46,5 W/mK; caùch nhieät ngoaøi δ3 = 200 mm , λ3 = 0,174 W/mK; trong d1 = 1000 mm, khoâng khí xung quanh tf2 = 10 oC , ω2 = 4 m/sTính toån thaát nhieät treân 1 m ñöôøng oáng (boû qua böùc xaï)Giaûi: TN qua vaùch truï 3 thaát nhieät treân 1 m ñöôøng oáng:ql = klπ (t f 1 − t f 2 )∑.ln i +1 +.Rl = =.kl α1d1 i =1 i α 2 d n +1Vôùid2 = d1 + = d2 + = d2 + 2δ3Caàn tính HSTN phía trong vaø phía ngoaøi α1: Khoâng khí chuyeån ñoäng cöôõng böùc trong oángKTXD laø d1 = 1m;NÑXÑ laø tf1 = 800 oCRef1 = 2,6*105 = 0,018 Ref10,8 = 382- chaûy α1 = 27,4 W/m2KTính α2: Khoâng khí chuyeån ñoäng ngang oáng ñônKTXD laø d4 = 1,92m;NÑXÑ laø tf2 = 10 oCRef2 = 5,45*105 = 0,245 Ref20,6 = QUAÛ:- chaûy α2 = 8,85 W/m2Kkl = 0,94 W/m2Kql = 2330 W/ 4: Caàn gia nhieät daàu G2 = 1000 kg/h töø t’2 = 20 oC ñeán t’’2 = 180 khoùi noùng coù t’1 = 280 oC. Bieát t’’1 = 200 oC; k = 35 W/(m2K); cp1 =.1,1 kJ/(kgK); cp2 = 2,3 kJ/(kgK)Tính dieän tích TÑN (F) khi boá trí doøng chuyeån ñoäng ngöôïc : Söû duïng PT TRUYEÀN NHIEÄTQ = kF ΔtCheânh leäch nhieät ñoä taïi hai ñaàu thieát bò:t’1 - t’’2 = 280 – 180 = 100 oC = ’’1 - t’2 = 200 – 20 = 180 oC = cheânh nh/ñoä trung bình:Δt =Δt max − Δt min 180 − 100.=.= 136o minNhieät löôïng caáp cho daàu: Q = G2 cp2 (t’’2 - t’2 ).= 1000 . 2,3 (180 – 20)/3600 = 102,2 = Q k Δt= 102,2 / (0,035 . 136,1) = 21,46 m2.