Тепловой расчёт водомасляного теплообменника
Используемые на тепловозах водомасляные теплообменники предназначены для охлаждения водой масла дизеля. Для реализации максимального теплосъёма в ограниченных габаритах теплообменника чаще всего применяют противоточно–перекрестное течение жидкостей. Вода проходит по гладким или оребренным с внешней стороны трубкам, завальцованным в трубные доски. Масло, попадающее в теплообменник, ввиду наличия сегментных перегородок, движется поперек трубного пучка, отдавая тепло воде, движущейся по трубкам. Температурные удлинения трубок охлаждающего элемента компенсируются за счет возможности перемещения одной из трубных досок теплообменника.
Рис 3.2. Принципиальная схема конструкции водомасляного теплообменника.
Тепловой расчет сводится к определению величины поверхности охлаждения F теплообменника, а также конструктивных параметров его элементов. В основу методики расчета, как и при определении необходимого количества секций радиаторов, положены уравнения теплопередачи, теплового баланса.
, где Кт - коэффициент теплопередачи от масла к воде Вт/м2·К, Δt – температурный напор между маслом и водой, ºС.
Тогда расчетная поверхность охлаждения теплообменника
.
В этом выражении неизвестны Кт и Δt. Определению этих величин и посвящается значительная часть расчетов.
В соответствии со схемой теплообменника принимаем: температуру масла на входе в теплообменник 
, температуру масла на выходе из теплообменника 
, 
, внутренний диаметр трубок теплообменника 
, наружный диаметр трубок теплообменника 
, расстояние между трубками в трубной доске 
, количество ходов воды в теплообменнике 
.
Рассчитаем величины расходов масла Gм и воды Gв, которые обеспечивают используемые на дизеле насосы, при соответствующих значениях температур теплоносителей.
3.4.1. Находим величину средней температуры масла в теплообменнике
3.4.2. Рассчитываем температуру воды на выходе из теплообменника
3.4.3. Находим величину средней температуры воды в теплообменнике
3.4.4. Используя данные, находим физические параметры теплоносителей при их средних температурах.
Для воды при температуре 72,7 С (на основе табличных данных) плотность 
, коэффициент динамической вязкости 
, удельная теплоёмкость 
, коэффициент теплопроводности 
, коэффициент кинематической вязкости 
.
Для масла при температуре 80,0 С плотность 
, теплоёмкость 
, коэффициент теплопроводности 
, коэффициент кинематической вязкости 
.
3.4.5. Выбираем скорость движения охлаждающей воды 
в трубках теплообменника в пределах 1,3 .2,5 м/с. Принимаем 
.
3.4.6. Определяем число Рейнольдса 
, критерии Прандтля 
(характеризует физические свойства теплоносителей) и Нуссельта 
(характеризует интенсивность или режим теплоотдачи) для воды при температуре 
.
Актуальное на сайте:
Требования к экологической безопасности
Экологическую безопасность при перевозке грузов обеспечивают соблюдение отечественных требований и международных конвенций в области охраны окружающей среды.
Международные документы в области охраны окружающей среды:
Международная конве ...
Определение фронта работ в "окно"
Суточная производительность ПМС в км/день
S= ,
где заданная годовая программа, км;
T – срок выполнения программы, рабочие дни;
∑t – число дней резерва на случай непредоставления "окон", несвоевременного завоза материал ...
Оптимальные метеорологические условия
Оптимальные и допустимые параметры метеорологических условий для рабочей зоны производственных помещений с учетом теплоизбытков, тяжести выполняемой работы и периодов года установлен ГОСТ 12.1.005-76
Оптимальная норма температуры для пос ...
Автомобильные дизельные топлива