Космонавтика  Расчет систем охлаждения 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 [ 44 ] 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84

Смоченный периметр единичного канала

= 2 (13 + 3) 10-3 = 0,032 м. Смоченный периметр каналов в 1 сечения насадки

= Ucifii = 0,032-19 ООО = 610 м1м. Эквивалентный диаметр канала

4-39-10-

0.032

= 4,86.10-3 ж =4,86 MJA.

Поверхность теплообмена в 1 насадки 1 = t/, 1 = 610 мЫ.

Рис. 30. Элемент регулярной насадки капиллярной * градирни

Если принять высоту насадки /г= 350лж,то поверхность теплообмена на 1 сечения насадки

F == 610-0,35 = 214 мЫ.

2. Температура воды 4 после охлаждения в градирне

4x = r + a4(--l)°C,

где f - температура по мокрому термометру; при заданных расчетных условиях f = 20,3° С; т] - коэффициент эффективности работы атмосферного охладителя воды; принимаем т] = 0,70 [5].

4i = 20,3 + 4 1) = 20,3 + 1,7 = 22°С.

Температура воды tg до охлаждения (после выхода из конденсатора)

42 = 4i + А4 = 22 + 4 = 26° С.

Средняя температура воды в охладителе 4.ср = 24°С.

3. Количество воды, подаваемой на охлаждение в градирню,

Й7 = Q = 75000 кг/ч = 75 11ч

Св Ate 1 -4



или -

1 = 41=20,8 кг!сек.

Здесь Cg - теплоемкость воды; = 1 ккал!(кг град) - = 4,19 кдж1 {кг-град).

4. Площадь поперечного сечения градирни

Плотность орошения или удельная гидравлическая нагрузка Нд на 1 сечения капиллярных градирен находится в пределах 7-12 м1(м-ч). Выбираем = = 8 м/(м-ч); тогда

/= = = 9,4 ж*.

5. Плотность орошения па I м смачиваемого периметра = = = 13,1 1сг/(м-ч) = 0,00364 кг/(м-сек).

6. Для определения скорости Wg течения пленки по поверхности насадки можно воспользоваться формулой Нус-сельта, которая строго справедлива лишь для течения пленки в неподвижном воздухе. Однако при обычной в градирнях скорости воздуха w = 2,0-3,5 м/сек такое допущение вызывает погрешность, не превышающую 10% [7].

где Ye и v - удельные веса воды и воздуха, кгсГм;

Vg - коэффициент кинематической вязкости воды; при средней температуре воды tg = 24° С V, = 0,925-10- м1сек.

1 Jf 9,81 (1000- 1,2) 0,003642 , = Тооо К 3 0,925-10-е-= Зб Щсек.

7. Скорость движения воздуха выбираем w == 3,5 м1сек. Тогда суммарная скорость движения потоков воздуха и воды

Wo = W + Wg = 2 Ъ + 0,036 = 3,536 м1сек.

8. Гидравлическое сопротивление Др насадки высотой h = 350 мм может быть найдено в зависимости от плотности орошения Нд и от суммарной скорости потоков Wc ([ 1], рис. 3).



Хотя опытные данные, приведенные в этой работе, получены для насадки из другого материала (алюминиевой фольги), но за отсутствием данных возможно ими пользоваться, так как они определены для каналов с близкой величиной эквивалентного диаметра (йкв = 3,2 мм). Кроме того, данные рисунка приходится несколько экстраполировать, поскольку, там приведены результаты опытов при плотности орошения от 10 м1(м-ч) и выше.

Для = 8 мЧ{м-ч) и Wc = 3,536 м/сек гидравлическое сопротивление слоя насадки Др = 23 мм рт. ст.

9. Объемный коэффициент массоотдачи р отнесенный к единице объема насадочной части градирни, может быть найден по работе ([ 1], рис. 4), в зависимости от сопротивления Ар слоя насадки. Для = 8 м/{м ч) и Ар = 23 мм рт. ст. коэффициент = 9,5-10* кг/{м-ч).

10. Количество воздуха G, проходящего через насадку,

- G = хюРоУ 3600 = 3,5-9,4-0,74-1,2-3600 =

= 105 ООО кг/ч = 29,1 кг/сек. И. Энтальпия воздуха, выходящего из градирни, ,

Н = Ч + -

Здесь Il - энтальпия влажного воздуха, поступающего Б градирню. При ti = 28° С и ф1 = 50% = 14,08 ккал/кг = 59,0 кдж/кг.

k = 14,08 + -fg = 14,08 -f 2,86 = 16,94 ккал/кг =

= 71,0 кдж/кг.

12. Достаточность вычисленной площади сечения градирни Fo можно проверить по уравнению Меркеля для действительной поверхности теплообмена F

Q = oF/icp,

где а - коэффициент испарения в кг/{мЧ);

Ар - средняя логарифмическая разность энтальпий, равная

л/ ( 2-2)-(4-О

hp = -7Г---

, в2 2 In -

el - 1

Здесь 1в2 и Ci - энтальпии насыщенного воздуха над водой при входе в градир1ню и при выходе из нее.



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 [ 44 ] 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84