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:
Сооружение криволинейных участков трубопроводов
нефтепровод трубопровод магистральный криволинейный
Основной составляющей магистрального трубопровода является линейная часть, представляющая непрерывную нить, сваренную из отдельных труб и уложенную вдоль трассы тем или иным способом. Л ...
Определение служебной массы локомотива
В предварительных расчетах служебная масса определяется в виде
[кг],
где – удельный показатель служебной массы, реализованный у эксплуатируемых и рекомендуемый для перспективных локомотивов, кг/кВт. Для тепловоза ТЭП 60, для которого ...
Материалы
конструкций и оборудования путевых машин
К применению в путевых машинах допускаются материалы, разрешенные Главным врачебно-санитарным управлением МПС, внесенные в «Перечень покилометровых материалов и изделий из них, допущенных к применению в строительстве», №410ДСП, Минздрав, ...
Автомобильные дизельные топлива