Массовый и объемный расход воздуха

2.2 Массовый и объемный расход воздуха

Из уравнения теплового баланса холодильника

,

где G₁ – производительность аппарата, кг/час;

q_Tвх; q_Твых – энтальпия конденсата при температуре входа и выхода соответственно, кДж/кг;

G₂ – количество необходимого воздуха, кг/час;

С’’_р, С’_р – теплоемкость воздуха при начальной (Т’’₂, °С) и конечной температуре (Т’₂, °С), кДж/кг×К.

Объемный секундный расход воздуха:

,

Где ρ_в – плотность воздуха при его начальной температуре, кг/м³, определяется по табл. 2.1 [2].

 (м³/с).

Для проектируемого аппарата выбираем осевой вентилятор ЦАГИ УК-2М, с регулируемым углом установки наклона лопастей [2].

2.3 Характеристика труб

Для холодильника выбираем оребренные биметаллические трубы. Отечественная промышленность выпускает оребренные трубы для воздушных холодильников длиной 4 и 8 м. для дальнейшего расчета принимаем трубы длиной 4 м. материал внутренней трубы – латунь ЛО-70-1. Материал оребрения – алюминиевый сплав АД1М. количество ребер, приходящихся на 1 м трубы, Х=286. Коэффициент оребрения φ=9.

Для сравнения для гладких труб принимается тот же материал, что и у оребренных.

2.4 Коэффициент теплоотдачи со стороны керосинового дистиллята

Коэффициент теплоотдачи со стороны керосинового дистиллята будет одинаков для оребренных и гладких труб.

Средняя температура керосинового дистиллята в АВО:

.

Коэффициент теплопроводности:

Вт/(м·К),

Вт/(м·К).

Теплоемкость:

кДж/(кг·К),

кДж/(кг·К).

Относительная плотность:

,

Кинематическую вязкость принимаем по практическим данным [2]:

м²/с.

Минимальная скорость движения керосинового дистиллята, при которой обеспечивается устойчивый турбулентный поток (Re=10⁴):

 м/с.

Для проектируемого холодильника выбираем м/с >. Тогда

.

Re > 10⁴, коэффициент теплоотдачи со стороны керосинового дистиллята:

 Вт/(м²·К),

Где  - критерий Прандтля при температуре Т_ср1=356 К,

- критерий Прандтля при температуре стенки трубы со стороны керосинового дистиллята Т_ω1,

 - поправочный коэффициент, учитывающий отношение длины трубы к ее диаметру. Для нашей трубы =1.

Находим критерий Прандтля при температуре Т_ср1=356 К:

.

Предварительно принимаем температуру стенки трубы со стороны керосинового дистиллята Т_ω1=354 К. определяем критерий Прандтля при этой температуре:

.

Коэффициент теплоотдачи со стороны керосинового дистиллята:

 Вт/(м²·К).

2.5 Расчет коэффициента теплоотдачи со стороны воздуха в случае применения гладких труб

Скорость воздушного потока в сжатом сечение:

 м/с,

где V_Д – действительный секундный расход воздуха из паспорта на вентилятор, м³/с,

F_с – площадь сжатого сечения в пучке труб, через которое проходит воздух, (подробно рассчитывается в [2]), м².

Средняя температура воздуха:

.

Кинематическую вязкость воздуха принимаем по [2]:

м²/с.

Величина критерия Рейнолдса:

.

Коэффициент теплоотдачи:

 Вт/(м²·К),

где =1 - поправочный коэффициент, учитывающий угол атаки;

λ =0,0273 Вт/(м·К) – коэффициент теплопроводности воздуха при его средней температуре [2].

 Вт/(м²·К).