Для подогрева воздуха используется трубный пучок, расположенный в газоходе квадратного сечения. Массовый расход воздуха

Для подогрева воздуха используется трубный пучок, расположенный в газоходе квадратного сечения. Массовый расход воздуха через газоход М = 340 кг/ч, температура воздуха на входе в пучок tж = 200С, на выходе tж = 300С; температура поверхности труб tс = 387С. Определить число рядов труб в пучке и площадь поверхности нагрева F м2. Дано: М = 340 кг/ч; tж = 200С; tж = 300С tс = 387С. Найти: F, np.

По справочным таблицам найдем значения физических свойств воздуха при средней температуре :
ж = 0,0427 Вт/(мК); ж = 40,6110-6 м2/с; ж = 0,674 кг/м3; срж = 1,038 кДж/(кгК).
Из рисунка определим размеры пучка труб:
сечение газохода – 390 х 390 мм;
диаметр труб – d = 20 мм;
число труб в одном ряду – n = 13;
длина труб – l = 390 мм.
Площадь живого сечения для прохода воздуха:
Скорость движения воздуха через пучок:
Число Рейнольдса:
Так как Reж < 103, то критерий Нуссельта теплоотдачи для третьего и последующих рядов коридорного пучка при обтекании воздухом определяется по выражению:
Коэффициент теплоотдачи для третьего и последующих рядов коридорного пучка:
Вт/(м2К).
Количество тепла, передаваемое воздуху:
Площадь поверхности нагрева:
Число рядов труб в пучке:
Так как число рядов получилось меньше 10, то необходимо провести уточнение коэффициента теплоотдачи.
Значение коэффициента теплоотдачи для первого и второго ряда пучка определяется путем умножения коэффициента теплоотдачи для третьего ряда на коэффициент, соответственно 0,6 и 0,9.
Средний коэффициент теплоотдачи девяти рядного коридорного пучка:
Вт/(м2К).
Уточненная площадь поверхности нагрева и число рядов:
принимаем ближайшее большее значение nр = 10.
Ответ: nр = 10.