Министерство образования Республики Беларусь

Белорусский национальный технический университет

Кафедра «Промышленная теплоэнергетика и теплотехника»

Расчетно-графическая работа

по дисциплине «Тепломассообмен»

«Расчет пластинчатого теплообменника»

Выполнил: студент группы 106810 МилашевичТ. В. _____________

Руководитель: ктн, доцент Сапун Н.Н. _____________

Минск 2012

Содержание

Введение.

Тепловой расчет теплообменника.

Гидравлический расчет теплообменника.

Заключение.

Литература.

Задание

Подобрать пластинчатый теплообменник по ГОСТ 15518-83 и выполнить его тепловой расчет. Теплообменник предназначен для охлаждения 75%-й фосфорной кислоты. Производительность аппарата по кислоте G=30 кг/с. Начальная температура кислоты ; конечная температура кислоты ; начальная температура охлаждающей воды ; конечная температура охлаждающей воды ; рабочее давление в аппарате .

Введение

Теплообменные аппараты имеют большое распространение во всех отраслях промышленности и широко применяются в теплосиловых установках. В зависимости от назначения теплообменные аппараты называются подогревателями, конденсаторами, испарителями, пароперегревателями и т.д.

По принципу действия теплообменные аппараты делятся на поверхностные и смесительные.

В поверхностных аппаратах теплоносители разделены твёрдыми теплопроводными стенками, через которые происходит теплообмен между теплоносителями. Та часть поверхности стенок, через которую передаётся тепло, называется поверхностью нагрева.

В свою очередь поверхностные теплообменные аппараты делятся на рекуперативные и регенеративные.

Если два или больше теплоносителей попеременно соприкасаются с одной и той же поверхностью нагрева, то теплообменный аппарат называют регенеративным.

Если теплообмен между теплоносителями происходит через разделительные стенки, то теплообменник называют рекуперативным. В аппаратах этого типа в каждой точке разделительной стенки тепловой поток сохраняет постоянное направление.

Пластинчатый теплообменник - устройство, в котором осуществляется передача тепла от горячего теплоносителя к холодной (нагреваемой) среде через медные, стальные, графитовые гофрированные пластины, которые стянуты в пакет. Горячие и холодные слои перемежаются друг с другом.

Основным элементом пластинчатого теплообменника являются теплопередающие пластины, произведенные из коррозионностойких сталей толщиной 0,5 – 0,6 мм, методом холодной штамповки.В процессе теплообмена жидкости движутся навстречу друг другу (в противотоке). В местах их возможного перетекания находится либо стальная пластина, либо двойное резиновое уплотнение, что практически исключает смешение жидкостей.

Основные размеры и параметры наиболее распространенных в промышленности пластинчатых теплообменников определены ГОСТ 15518—83. Их изготовляют с поверхностью теплообмена от 2 до 600 м² в зависимости от типоразмера пластин; эти теплообменники используют при давлении до 1,6 МПа и температуре рабочих сред от —30 до +180° С для реализации теплообмена между жидкостями и парами (газами) в качестве холодильников, подогревателей и конденсаторов.

По степени доступности поверхности теплообмена для механической очистки и осмотра пластинчатые теплообменники делятся на разборные, полу разборные (полу сварные), неразборные (паяные и сварные).

Исходные данные

Производительность аппарата (по фосфорной кислоте) G₁=30 кг/с

Начальная температура кислоты

Конечная температура кислоты

Начальная температура воды

Конечная температура воды

Рабочее давление в аппарате

Максимально допустимое гидравлическое сопротивление по стороне хода кислоты

Максимально допустимое гидравлическое сопротивление по стороне хода воды

Теплофизические свойства кислоты

При средней температуре

плотность

удельная теплоёмкость

коэффициент теплопроводности

кинематическая вязкость

Теплофизические свойства воды

При средней температуре

плотность

удельная теплоёмкость

коэффициент теплопроводности

кинематическая вязкость

Теплообменник компонуют из пластин типа 0,5Е из стали марки 12Х18Н10Т.

Определяющие размеры пластин и межпластинных каналов:

поверхность теплообмена пластины

эквивалентный диаметр канала

площадь поперечного сечения канала

приведенная длина канала

условный диаметр углового отверстия

Расчёт выполнен по методике в соответствии с РТМ 26-01-36-70 «Теплообменники пластинчатые. Методы тепловых и гидромеханических расчётов». УкрНИИхиммаш, 1970г.