Proiect Recup Clepsidra EIT
-
Upload
iulyaiulia90 -
Category
Documents
-
view
236 -
download
27
description
Transcript of Proiect Recup Clepsidra EIT
n = 15
1
Date de intrare
Debitul de aer raportat la starea normala 475
Debitul de gaze raportat la starea normala 450
Temperatura aerului la intrare 15.5
Temperatura aerului la iesire 229.5
Temperatura gazelor la intrare 870
Compozitia gazelor de ardere 7.00 %
6.50 %
11.50 %
0.75 % S
74.25 % 100.00
Coeficientul de retinere al caldurii 0.97 -
Viteza aerului in conditii normale prin tevi 15 m/s
Viteza aerului in conditii normale prin spatiul inelar 10 m/s
Viteza gazelor in conditii normale 0.8 m/s
Diametrul exterior al tevilor interioare 0.04 m
Grosimea peretelui tevilor interioare 0.5 mm
Conductivitatea termica a peretelui 40 W/m/K
Diametrul interior al tevilor interioare 0.039 m
Grosimea virolei interioare/exterioare d 0.005 m
!!!! Trebuie sa aveti bifata optiunea din Tools -> Options -> Calculation -> ITERATION
ngrupa =
DaN Nm3/h
DgN Nm3/h
t'a oC
t''a oC
t'g oC
rCO2
rO2
rH2O
rCO
rN2
hr
wa1N
wa2N
wgN
de
dp
lp
di
Trebuie sa aveti bifata optiunea din Tools -> Options -> Calculation -> ITERATION
tai
tae
tgi
tge
tax
H
d1
d3
Aer Gaze
Temperatura la intrare 15.50 Temperatura la intrare 870.00
Caldura specifica 1.2972 Caldura specifica 1.4783
Conductivitatea termica 0.0257 W/(m*K) Conductivitatea termica 0.0769
Vascozitatea dinamica 1.80E-05 Pa*s Vascozitatea dinamica 4.51E-05
Densitatea 1.2234 Densitatea 0.3014
Entalpia 20.1066 Entalpia 1,286.1147
Vascozitatea cinematica 1.47E-05 Vascozitatea cinematica 1.50E-04
Difuzivitatea termica 2.09E-05 Difuzivitatea termica 2.18E-04
Numarul Prandtl 0.7015 - Numarul Prandtl 0.6880
Temperatura la iesire 229.50 Temperatura la iesire 678.85
Caldura specifica 1.3098 Caldura specifica 1.4449
Conductivitatea termica 0.0415 W/(m*K) Conductivitatea termica 0.0677
Vascozitatea dinamica 2.69E-05 Pa*s Vascozitatea dinamica 3.93E-05
Densitatea 0.7025 Densitatea 0.3619
Entalpia 300.6058 Entalpia 980.8751
Vascozitatea cinematica 3.83E-05 Vascozitatea cinematica 1.09E-04
Difuzivitatea termica 5.83E-05 Difuzivitatea termica 1.63E-04
Numarul Prandtl 0.6572 - Numarul Prandtl 0.6657
Temperatura medie 122.50 Temperatura medie 774.43
Caldura specifica medie 1.3012 Caldura specifica medie 1.4614
Conductivitatea termica 0.0338 W/(m*K) Conductivitatea termica 0.0725
Vascozitatea dinamica 2.28E-05 Pa*s Vascozitatea dinamica 4.23E-05
Densitatea 0.8925 Densitatea 0.3289
Entalpia 159.4002 Entalpia 1,131.7238
Vascozitatea cinematica 2.55E-05 Vascozitatea cinematica 1.29E-04
Difuzivitatea termica 3.76E-05 Difuzivitatea termica 1.90E-04
Numarul Prandtl 0.6780 - Numarul Prandtl 0.6759
t'a oC t'g
c'am kJ/(Nm3*K) c'g
l'a l'g
h'a h'g
r'a kg/m3 r'g
i'a kJ/Nm3 i'g
n'a m2/s n'g
a'a m2/s a'g
Pr'a Pr'g
t''a oC t''g
c''am kJ/(Nm3*K) c''g
l''a l''g
h''a h''g
r''a kg/m3 r''g
i''a kJ/Nm3 i''g
n''a m2/s n''g
a''a m2/s a''g
Pr''a Pr''g
ta oC tg
cam kJ/(Nm3*K) cgm
la lg
ha hg
ra kg/m3 rg
ia kJ/Nm3 ig
na m2/s ng
aa m2/s ag
Pra Prg
Determinarea temperaturii gazelor la iesire
Fluxul termic preluat de aer 37.010 kW
Caldura specifica (valoare initiala) 1.445
Entalpia (reala) gazelor la iesire 980.875
Temperatura de iesire a gazelor 678.851
Caldura specifica (noua valoare) 1.445
Entalpia gazelor la iesire (noua valoare) 980.875
Eroarea de entalpie 0.000 %
Temp. de iesire a gazelor (noua valoare) 678.851
Aer - varianta I Aer - varianta II
Temperatura intermediara 122.500 Temperatura intermediara 163.333
Caldura specifica 1.3012 Caldura specifica 1.3040
Conductivitatea termica 0.0338 W/(m*K) Conductivitatea termica 0.0368
Vascozitatea dinamica 2.28E-05 Pa*s Vascozitatea dinamica 2.44E-05
Densitatea 0.8925 Densitatea 0.8090
Entalpia 159.4002 Entalpia 212.9816
Vascozitatea cinematica 2.55E-05 Vascozitatea cinematica 3.02E-05
Difuzivitatea termica 3.76E-05 Difuzivitatea termica 4.51E-05
Numarul Prandtl 0.6780 - Numarul Prandtl 0.6698
Temperatura medie primul drum 69.00 Temperatura medie primul drum 89.42
Caldura specifica 1.2986 Caldura specifica 1.2995
Conductivitatea termica 0.0298 W/(m*K) Conductivitatea termica 0.0314
Vascozitatea dinamica 2.05E-05 Pa*s Vascozitatea dinamica 2.14E-05
Densitatea 1.0321 Densitatea 0.9740
Entalpia 89.6063 Entalpia 116.1964
Vascozitatea cinematica 1.98E-05 Vascozitatea cinematica 2.19E-05
Qa
c''g kJ/(Nm3*K)
i''g kJ/Nm3
t''g oC
c''g* kJ/(Nm3*K)
i''g* kJ/Nm3
ei
t''g* oC
tax oC tax
camx kJ/(Nm3*K) camx
lax lax
hax hax
rax kg/m3 rax
iax kJ/Nm3 iax
nax m2/s nax
aax m2/s aax
Prax Prax
ta1 oC ta1
cam kJ/(Nm3*K) cam
la la
ha ha
ra kg/m3 ra
ia kJ/Nm3 ia
na m2/s na
Difuzivitatea termica 2.88E-05 Difuzivitatea termica 3.20E-05
Numarul Prandtl 0.6893 - Numarul Prandtl 0.6849
Temperatura medie al doilea drum 176.00 Temperatura medie al doilea drum 196.42
Caldura specifica medie 1.3050 Caldura specifica medie 1.3067
Conductivitatea termica 0.0377 W/(m*K) Conductivitatea termica 0.0391
Vascozitatea dinamica 2.49E-05 Pa*s Vascozitatea dinamica 2.57E-05
Densitatea 0.7862 Densitatea 0.7520
Entalpia 229.6721 Entalpia 256.6537
Vascozitatea cinematica 3.17E-05 Vascozitatea cinematica 3.42E-05
Difuzivitatea termica 4.75E-05 Difuzivitatea termica 5.15E-05
Numarul Prandtl 0.6673 - Numarul Prandtl 0.6634
aa m2/s aa
Pra Pra
ta2 oC ta2
cam kJ/(Nm3*K) cam
la la
ha ha
ra kg/m3 ra
ia kJ/Nm3 ia
na m2/s na
aa m2/s aa
Pra Pra
Gaze
2.18134 0.079203 4.717941E-05
W/(m*K) 1.460062 0.08073 5.249438E-05
Pa*s 1.724552 0.120564 4.589703E-05
CO 1.394445 0.07406 4.521147E-05
1.376314 0.069567 4.428447E-05
-
2.108616 0.067424 4.053881E-05
W/(m*K) 1.427754 0.071684 4.622094E-05
Pa*s 1.662637 0.092607 3.673813E-05
CO 1.366262 0.064002 3.975958E-05
1.350904 0.06356 3.915502E-05
-
2.148632 0.073513 4.390192E-05
W/(m*K) 1.44409 0.076444 4.941475E-05
Pa*s 1.692864 0.106274 4.125763E-05
CO 1.379897 0.069097 4.253405E-05
1.363061 0.066849 4.177969E-05
-
oC c'g l'g h'g
kJ/(Nm3*K) CO2
O2
H2O
kg/m3
kJ/Nm3 N2
m2/s
m2/s
oC c''g l''g h''g
kJ/(Nm3*K) CO2
O2
H2O
kg/m3
kJ/Nm3 N2
m2/s
m2/s
oC cg lg hg
kJ/(Nm3*K) CO2
O2
H2O
kg/m3
kJ/Nm3 N2
m2/s
m2/s
Aer - varianta II
W/(m*K)
Pa*s
-
W/(m*K)
Pa*s
oC
kJ/(Nm3*K)
kg/m3
kJ/Nm3
m2/s
m2/s
oC
kJ/(Nm3*K)
kg/m3
kJ/Nm3
m2/s
-
W/(m*K)
Pa*s
-
m2/s
oC
kJ/(Nm3*K)
kg/m3
kJ/Nm3
m2/s
m2/s
Cilindrul interior
Diametrul interior (real) 0.460 m
Diametrul interior (rotunjit) 0.470 m
Viteza gazelor in conditii normale 0.80 m/s
Viteza gazelor in conditii reale 3.068 m/s
Diametrul exterior 0.480 m
Cilindrul exterior
Diametrul interior (real) 0.497 m
Diametrul interior (rotunjit) 0.500 m
Viteza aerului in conditii normale 10.00 m/s
Viteza aerului in conditii reale 16.443 m/s
Diametrul exterior 0.510 m
Tevi interioare
Diametrul interior 0.039 m
Diametrul exterior 0.040 m
Viteza aerului in conditii normale 15.00 m/s
Viteza aerului in conditii reale 18.789 m/s
Numarul de tevi 8
d1
d1
wgN
wg
d2
d3
d3
wa2N
wa2
d4
di
de
wa1N
wa1
nt
Aer
Diametrul echivalent pentru aer 0.039 0.039 m
Criteriul Reynolds pentru aer Re 36,973.13 33,412.16 -
Temperatura peretelui 207.04 223.47
Coeficientul de convectie pe aer 79.34 83.22
Fluxul termic de suprafata perete-aer 10,952.29 11,156.13
GazeConvectie
Diametrul echivalent pentru gaze 0.263 0.263 m
Criteriul Reynolds pentru gaze Re 6,285.41 6,285.41 -
Coeficientul K K 21.49 21.49 -
Coeficientul C C 1.50 1.50
Temperatura peretelui 207.04 223.47
Coeficientul de convectie pe gaze (la convectie) 4.997 4.997Radiatie
Temperatura peretelui (initiala) 207.04 223.47
Emisivitatea corpului negru 5.67 5.67
Factorul de absorbtie al mat. suprafetei de SC (otel) 0.79 0.79 -
0.07 0.07 bar
0.12 0.12 bar
Grosimea medie a stratului radiant l 0.237 0.237 m
0.063 0.063 -
0.057 0.057 -
b 1.08 1.08 -
Factorul de emisie al gazelor 0.13 0.13 -
0.068 0.068 -
0.099 0.098 -
Factorul de absorbtie al gazelor la temp. peretelui 0.22 0.22 -
Fluxul termic radiativ pe gaze 8,117.21 8,032.39
Coeficientul de convectie pe gaze (la radiatie) 14.31 14.58
Coeficientul de convectie pe gaze 19.30 19.58
Noua valoare a temperaturii peretelui 207.04 223.47
Coeficientul global de schimb de caldura de suprafata 15.52 15.84
Diferenta medie logaritmica de temperatura 694.80 670.79 ºC
Sarcina termica 18.33 25.35 kW
Suprafata de schimb de caldura 1.70 2.38
dech
tp oC
aa W/(m2*K)
qa W/m2
dech
tp oC
agc W/(m2*K)
tp oC
C0 W/(m2*K4)
ep
Presiunea partiala a CO2 pCO2
Presiunea partiala a H2O pH2O
Factorul de emisie al CO2 la tg eCO2
Factorul de emisie al H2O la tg eH2O
Factorul de corectie b
eg
Factorul de emisie al CO2 la tp eCO2p
Factorul de emisie al H2O la tp eH2Op
Agp
qgr W/m2
agr W/(m2*K)
ag W/(m2*K)
tp* oC
KS1 W/(m2*K)
Dtmed1
Q1
S1 m2
Lungimea 1.69 2.37 m
Inaltimea 0.89 1.25 m
l1
H1
Aer
Diametrul echivalent pentru aer 0.020 0.020 m
Criteriul Reynolds pentru aer Re 10,374.64 9,624.51 -
Coeficientul K K 33.11 31.46 -
Temperatura peretelui 255.51 311.01
Coeficientul de convectie pe aer 55.97 44.10
Fluxul termic de suprafata perete-aer 4,450.34 5,053.65
GazeConvectie
Diametrul echivalent pentru gaze 0.263 0.263 m
Criteriul Reynolds pentru gaze Re 6,285.41 6,285.41 -
Coeficientul K K 21.49 21.49 -
Coeficientul C C 1.50 1.50
Temperatura peretelui 255.51 311.01
Coeficientul de convectie pe gaze (la convectie) 4.997 4.997Radiatie
Temperatura peretelui (initiala) 255.51 311.01
Emisivitatea corpului negru 5.67 5.67
Factorul de absorbtie al mat. suprafetei de SC (otel) 0.79 0.79 -
0.07 0.07 bar
0.12 0.12 bar
Grosimea medie a stratului radiant l 0.237 0.237 m
0.063 0.063 -
0.057 0.057 -
b 1.08 1.08 -
Factorul de emisie al gazelor 0.13 0.13 -
0.068 0.069 -
0.095 0.090 -
Factorul de absorbtie al gazelor la temp. peretelui 0.21 0.20 -
Fluxul termic radiativ pe gaze 7,846.68 7,456.93
Coeficientul de convectie pe gaze (la radiatie) 15.12 16.09
Coeficientul de convectie pe gaze 20.12 21.09
Noua valoare a temperaturii peretelui 255.51 311.01
Coeficientul global de schimb de caldura de suprafata 14.80 14.26
Diferenta medie logaritmica de temperatura 597.44 575.75 ºC
Sarcina termica 18.42 11.41 kW
Suprafata de schimb de caldura 2.08 1.39
dech
tp oC
aa W/(m2*K)
qa W/m2
dech
tp oC
agc W/(m2*K)
tp oC
C0 W/(m2*K4)
ep
Presiunea partiala a CO2 pCO2
Presiunea partiala a H2O pH2O
Factorul de emisie al CO2 la tg eCO2
Factorul de emisie al H2O la tg eH2O
Factorul de corectie b
eg
Factorul de emisie al CO2 la tp eCO2p
Factorul de emisie al H2O la tp eH2Op
Agp
qgr W/m2
agr W/(m2*K)
ag W/(m2*K)
tp* oC
KS2 W/(m2*K)
Dtmed2
Q2
S2 m2
Lungimea 1.38 0.92 m
Inaltimea 1.38 0.92 m
l2
H2
Inaltimea recuperatoruluiH 1.104 m
l 2.102 m
147.12 ºC
a b
122.5 163.33 147.12 0.00
0.888 1.246 0.009 -0.185 0 1.104
1.382 0.921 -0.011 2.765 1.104 1.104
0 2001.104 1.104
147.12 147.120 1.104
tax
tax [ºC]
H1 [m]
H2 [m]
100
105
110
115
120
125
130
135
140
145
150
155
160
165
170
175
180
185
190
195
2000.600
0.700
0.800
0.900
1.000
1.100
1.200
1.300
1.400
1.500
H1
Temperatura intermediara a aerului, tax [ºC]
Inalt
imea r
ecu
pera
toru
lui,
H [
m]
Elemente de calcul
Debitul de aer de ardere 0.139
Randamentul ventilatorului de aer (VA) 0.60 -
Randamentul motorului electric de antrenare a VA 0.90 -
Rugozitatea absoluta a peretilor k 0.001 mm
Coeficientul local de pierderi de presiune in coturi la 90º 0.5 -
Coef. loc. de piereri de pres. intrare/iesire cam.colectoare 1.0 -
Coef. loc. de piereri de pres. clapeta de reglare desc. 50% 4.5 -
Pierderile de presiuneClapeta de reglaj
Viteza aerului 15.0 m/s
Densitatea aerului 1.2234
Coeficientul local de pierderi de presiune 4.5 -
Pierderile de presiune prin clapeta de reglaj 619.34 PaConducta de aer dintre ventilator si recuperator
Viteza aerului 15.0 m/s
Densitatea aerului 1.2234
Coeficientul local de pierderi de presiune 1.0 -
Lungimea traseului 4.5 m
Diametrul hidraulic echivalent 0.109 m
Rugozitatea relativa a peretelui recuperatorului 9.192E-06 -
Numarul Reynolds 1.11E+05 -
Numarul Reynolds de tranzitie 1 1.09E+06 -
Numarul Reynolds de tranzitie 2 6.09E+07 -
Coeficientul de frecare 0.0173 -
Pierderile de presiune VA - R 236.28 PaTraseul aerului prin recuperator
Al doilea drum
Viteza aerului 16.443 m/s
Densitatea aerului 0.7862
Coeficientul local de pierderi de presiune 3.0 -
Lungimea traseului 1.104 m
Diametrul hidraulic echivalent 0.020 m
Rugozitatea relativa a peretelui recuperatorului 5.000E-05 -
Numarul Reynolds 10,374.6 -
Numarul Reynolds de tranzitie 1 2.00E+05 -
Numarul Reynolds de tranzitie 2 1.12E+07 -
DVA m3/s
hVA
hME
z90
zi/e
zCR
w1
r1 kg/m3
z1
Dp1
w2
r2 kg/m3
z2
l2
d2
r2
Re2
Recr1
Recr2
f2
Dp2
w3
r3 kg/m3
z3
l3
d3
r3
Re2
Recr1
Recr2
Coeficientul de frecare 0.0314 -
Pierderile de presiune prin recuperator 502.83 PaPrimul drum
Viteza aerului 18.789 m/s
Densitatea aerului 1.0321
Coeficientul local de pierderi de presiune 1.001 -
Lungimea traseului 2.102 m
Diametrul hidraulic echivalent 0.039 m
Rugozitatea relativa a peretelui recuperatorului 2.564E-05 -
Numarul Reynolds 36,973.1 -
Numarul Reynolds de tranzitie 1 3.90E+05 -
Numarul Reynolds de tranzitie 2 2.18E+07 -
Coeficientul de frecare 0.0228 -
Pierderile de presiune prin recuperator 406.34 PaConducta de aer intre recuperator si arzator
Viteza aerului 15.0 m/s
Densitatea aerului 0.7025
Coeficientul local de pierderi de presiune 1.0 -
Lungimea traseului 4.5 m
Diametrul hidraulic echivalent 0.144 m
Rugozitatea relativa a peretelui recuperatorului 6.966E-06 -
Numarul Reynolds 56,243.2 -
Numarul Reynolds de tranzitie 1 1.44E+06 -
Numarul Reynolds de tranzitie 2 8.04E+07 -
Coeficientul de frecare 0.0205 -
Pierderile de presiune VA - R 129.93 PaTraseul aerului prin arzator
Pierderile de presiune prin arzator 3,000.00 Pa
Inaltimea de refulare a ventilatorului de aer 4,894.72 Pa
Puterea consumata de ventilatorul de aer 1,263.85 W
f3
Dp3,2
w3
r3 kg/m3
z3
l3
d3
r3
Re2
Recr1
Recr2
f3
Dp3,1
w4
r4 kg/m3
z4
l4
d4
r4
Re4
Recr1
Recr2
f4
Dp4
Dp5
DpVA
PVA
ToggleButton1
Elemente de calcul
Temperatura exterioara 20.0 ºC
Temperatura peretelui exterior (strat protector - tabla) 40.0 ºC
Grosimea stratului protector 0.50 mm
Coeficientul de convectie la exterior 8.70
Grosimea izolatiei
Grosimea izolatiei 33.0 m Ales !
Diametrul izolatiei 0.576 m
Diametrul stratului protector 0.577 m
Rezistenta termica convectiva liniara exterioara 0.0634 m.K/W
Fluxul termic liniar pierdut prin perete 315.38 W/m
Rezistenta termica convectiva liniara interioara 0.0079 m.K/W
Temperatura peretelui interior 173.52 ºC
Temperatura medie a peretelui 106.76 ºC
Conductivitatea termica a izolatiei 0.076 W/m/K
Rezistenta termica liniara prin conductie a izolatiei 0.2537 m.K/W
Noua valoare a diametrul izolatiei 0.576 m
Noua valoare a grosimii izolatiei 33.0 mm
te
tpe
dsp
ae W/m2/K
diz
diz
dsp
Re
qp
Ra
tpi
tpm
liz
Riz
diz
diz
Elemente de calcul
Pretul unitar al recuperatorului 75.0 €/kg
Pretul unitar al izolatiei 15.0 €/kg
Pretul energiei electrice 85.0 €/MWh
Pretul energiei termice 35.0 €/MWh
Investitia in ventilatorul de aer 500.0 €
Cota de amortizare a investitiei a 0.14 1/an
Densitatea materialului recuperatorului 7,800.0
Densitatea materialului izolatiei 250.0
Timpul anual de functionare t 7,000 h/an
Calculul economic
Masa recuperatorului 72.59 kg
Investitia in recuperator 5,444.4 €
Masa izolatiei 15.53 kg
Investitia in izolatie 232.9 €
Investitia totala I 6,177.3 €
Diferenta de putere consumata prin introducerea recup. 129.83 W
Economia de cheltuieli anuale 8,262.31 €/an
Termenul de recuperare a investitiei 0.75 ani
pR
piz
pe
pt
IVA
rR kg/m3
riz kg/m3
mR
IR
miz
Iiz
DPVA
DCan
Tr
aert cam cond. Termica visc. Dinamica densitatea
0 1.297 24.47 17.2100 1.3 32.17 21.9200 1.307 39.32 26300 1.317 46.17 29.7
gazeCO2 t cam cond. Termica visc. Dinamica
600 2.041 62.1 37.7700 2.088 68.8 41.1800 2.131 75.1 44.6900 2.169 80.9 48.1
1000 2.204 86.3 51.5
gazeO2 t cam cond. Termica visc. Dinamica
600 1.417 67.4 43.5700 1.434 72.8 47800 1.45 77.7 50.2900 1.465 82 53.4
1000 1.478 85.8 56.5
gazeH2O t cam cond. Termica visc. Dinamica
600 1.61 81.8 33.1700 1.64 95.6 37.9800 1.67 110 42.6900 1.695 124 47.5
1000 1.72 141 52.4
gazeCO t cam cond. Termica visc. Dinamica
600 1.357 59.7 37.4700 1.372 65 40.4800 1.386 70.1 43.2900 1.4 75.5 46
1000 1.413 80.6 48.7
0 50 100 150 200 250 300 3500
5
10
15
20
25
30
35
f(x) = − 0.0000250000000000001 x² + 0.0491 x + 17.21
Chart Title
CamPolynomial (Cam)
550 600 650 700 750 800 850 900 950 1000 10501.54
1.56
1.58
1.6
1.62
1.64
1.66
1.68
1.7
1.72
1.74
f(x) = − 1.0714285714285E-07 x² + 0.00044642857142856 x + 1.38057142857143
Chart Title
CamPolynomial (Cam)
gazeN2 t cam cond. Termica visc. Dinamica
600 1.345 60.4 36.9700 1.359 64.2 39.6800 1.372 67.5 42.3900 1.385 70.1 45
1000 1.397 72.3 47.5
-20.485
0 50 100 150 200 250 300 3500
5
10
15
20
25
30
35
f(x) = − 0.0000250000000000001 x² + 0.0491 x + 17.21
Chart Title
CamPolynomial (Cam)
550 600 650 700 750 800 850 900 950 1000 10501.54
1.56
1.58
1.6
1.62
1.64
1.66
1.68
1.7
1.72
1.74
f(x) = − 1.0714285714285E-07 x² + 0.00044642857142856 x + 1.38057142857143
Chart Title
CamPolynomial (Cam)