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.

Находим величину средней температуры масла в теплообменнике

Рассчитываем температуру воды на выходе из теплообменника

Находим величину средней температуры воды в теплообменнике

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 .

Другое по теме:

Управление транспортной системой
Используя данные параметров подвижного состава, определить по вариантам объемную грузоподъемность qоб и коэффициент использования массы hq, автомобиль УРАЛ 377И. - грузоподъемность – qн = 7,5 т; - собственная масса – Go = 7,2 т; - длин ...

Охрана труда при работе у нагревательной печи
Загрузочные окна печи при непрерывной загрузке и выгрузке заготовок оборудуются водяными или воздушными завесами, а при периодической загрузке, выгрузке металла – дверцами, охлаждаемыми водой, или щитками-экранами. Температура воды, отвод ...

Другие участки и отделения вагонного депо
Ремонтно-механический участок предназначен для ремонта и технического обслуживания технологического и подъемно-транспортного оборудования депо и ПТО. Организация ремонта и обслуживания оборудования основывается на системе планово-предупр ...