Московский Государственный Университет

Инженерной Экологии

Кафедра термодинамики и теплопередачи

Курсовая работа.

Расчет теплообменного аппарата.

Вариант 12

Преподаватель: Бражников С.М.

Студент: Раскатов В.В.

Группы: М-38

Москва 2001 г.

Цель работы: Ознакомление с классификацией теплообменных аппаратов, изучение основ их теплового и гидравлического расчетов, анализ влияния параметров теплообменного аппарата на интенсивность теплообменных процессов.

Задание: Определить требуемые площадь поверхности теплообмена кожухотрубчатого теплообменного аппарата и суммарную на прокачивание теплоностителей по его каналам N для охлаждения горячего теплоносителя с массовым расходом температуры t₁’ на входе в теплообменный аппарат до температуры t₁” на выходе из него. Температура холодного теплоносителя (воды) изменяется от t₂’ на входе в теплообменный аппарат до t₂’’ на выходе из него. Горячий теплоноситель движется внутри n труб с внутренним диаметром d равным 14 мм. Трубы теплообменного аппарата выполнены из нержавеющей стали марки 1X18H10T. Толщина стенки труб равна 1мм. Вода обтекает трубы теплообменного аппарата снаружи продольно, двигаясь в межтрубном кнале, образованном поверхностями труб и кожухом с внутренним диаметром D. Длина теплообменного аппарата l равна 2 м.

Схема теплообменника:

t₂ Х Г Х Г Х t₂

Схема соединения теплообменника:

t₂

t₁

t₁



t₂

Исходные данные.

1.Горячий теплоноситель – бензол.

2.Температуры теплоносителей: t₁’ =140 ^оС; t₁”=80 ^оС

t₂’ =30^оС; t₂’’=90 ^оС

3.Расход горячего теплоносителя: М₁=2,1 кг/с

4.Схема движения теплоносителей – противоток.

5.Параметры теплообменного аппарата:

D=0.08м; d=0,014м; =0.001 м; n=7 шт

6.Теплопроводность материала труб =18Вт/(м²К)

Тепловой расчёт

1 Средние удельные теплоёмкости в интервалах изменения температур теплоносителей:

Бензол –

Вода −

2 Тепловой поток

Вт.

3 Расход холодного теплоносителя (воды)

кг/c.

4 Средний температурный напор

5 Определяющие температуры

Физические константы теплоносителей при определяющей температуре:

7 Площади поперечного сечения каналов внутри труб f1 и в межтрубном пространстве f2:

8 Эквивалентный диаметр межтрубного пространства:

9 Скорости движения теплоносителей

1 0 Числа Рейнольдса

11 Задаемся температурой стенки в первой приближении t_w1'= t_w2'=85°C.

1 2 Числа Нуссельта

13 Коэффициенты теплоотдачи:

1 4 Линейный коэффициент теплопередачи:

1 5 Температуры стенки во втором приближении:

16 Числа Нуссельта:

17 Коэффициенты теплоотдачи:

1 8 Линейный коэффициент теплопередачи

1 9 Относительная погрешность К на втором приближении:

20 Площадь поверхности теплообмена: