1.9. Розрахунок процесу теплообміну в теплообмінному апараті( друге наближення )

Для другого наближення приймаємо:

При температурі поверхні стінки визначаємо число Прандля гарячого теплоносія:

=21,7896.

Для другого наближення число Нусельта за формулою (14):

Коефіцієнт тепловіддачі від гарячого до внутрішньої поверхні труби (15):

При температурі поверхні стінки визначаємо число Прандля холодного теплоносія:

Тоді, за формулою (19):

Коефіцієнт тепловіддачі від зовнішньої поверхні трубки до холодного теплоносія за формулою (21) буде рівним:

Приймаємо в якості матеріалу трубки – вуглецева сталь.

Для даного сплаву .

Тоді за формулою (22) отримаємо:

.

Температура внутрішньої поверхні стінки трубки за формулою (23) буде рівна :

Температура зовнішньої поверхні стінки труби буде за формулою (26) рівна :

Порівняємо отримані значення температур стінок з прийнятими :

Умова підтверджується.

1.10. Розрахунок процесу теплообміну в теплообмінному апараті(третє наближення )

Для другого наближення приймаємо:

При температурі поверхні стінки визначаємо число Прандля гарячого теплоносія:

=19,7522.

Для другого наближення число Нусельта за формулою (14):

Коефіцієнт тепловіддачі від гарячого до внутрішньої поверхні труби (15):

При температурі поверхні стінки визначаємо число Прандля холодного теплоносія:

Тоді, за формулою (19):

Коефіцієнт тепловіддачі від зовнішньої поверхні трубки до холодного теплоносія за формулою (21) буде рівним:

Приймаємо в якості матеріалу трубки – вуглецева сталь.

Для даного сплаву .

Тоді за формулою (22) отримаємо:

.

Температура внутрішньої поверхні стінки трубки за формулою (23) буде рівна :

Температура зовнішньої поверхні стінки труби буде за формулою (26) рівна :

Порівняємо отримані значення температур стінок з прийнятими :

Умова підтверджується.

Умова підтверджується.

1.11. Розрахунок довжини теплообмінного апарату

Загальна довжина теплообмінного апарату знаходиться за формулою:

(28)

де -коефіцієнт теплопередачі, ;

- середній логарифмічний температурний напір для заданої схеми руху теплоносіїв, .

При протитоці:

(29)

де , - більше і менше значення температурного напору , .

=90

= 109 .

Рис 1.2. Схема до визначення середнього логарифмічного температурного напору

Довжина однієї трубки теплообмінного апарату:

(30)

Площа поверхні теплообміну визначається за формулою :

(31)

де - середній діаметр трубки, м.

, (32)

2. Розрахунок теплотраси

Гаряча та холодна гілка теплотраси виконана в наземному виконанні.

Рис 2.1. Поперечний переріз теплотраси.

1-шар ізоляції; 2- труба; – зовнішній діаметр труби; - внутрішній діаметр труби; - діаметр шару ізоляції.