3 Уточненный расчет

3.1 Расчет теплообмена в теплообменной трубе.

3.1.1 Плотность горячего теплоносителя, кг/м³:

принимается по справочным таблицам

ro2=985.5;

3.1.2 Объемный расход горячего теплоносителя, м³/с:

V2=G2/ro2

V2 =

0.0029

3.1.3 Площадь проходного сечения теплообменной трубы, м²:

f2=pi*dv^2/4

f2 =

0.0079

3.1.4 Средняя скорость течения горячего теплоносителя, м/с:

w2=V2/f2

w2 =

0.3669

3.1.5 Кинематический коэффициент вязкости горячего теплоносителя, м²/с:

принимается по справочным таблицам

v2=0.5123e-6;

3.1.6 Число Рейнольдса для горячего теплоносителя:

Re2=w2*dv/v2

Re2 =

7.1619e+004

3.1.7 Число Прандтля для горячего теплоносителя при его средней температуре:

принимается по справочным таблицам

Pr2=3.25;

3.1.8 Средняя температура стенки теплообменной трубы, ^oС

tst=(tqm+thm)/2

tst =

46

3.1.9 Число Прандтля для горячего теплоносителя при средней температуре стенки:

принимается по справочным таблицам

Pr2st=3.85;

3.1.10 Число Нуссельта для теплоотдачи внутри теплообменной трубы (при турбулентном течении теплоносителя):

Nu2=0.021*Re2^0.8*Pr2^0.43*(Pr2/Pr2st)^0.25

Nu2 =

255.8335

3.1.11 Коэффициент теплопроводности горячего теплоносителя, Вт/(м К):

принимается по справочным таблицам

la2=0.642;

3.1.12 Коэффициент теплоотдачи в теплообменной трубе, Вт/(м² К):

al2=Nu2*la2/dv

al2 =

1.6425e+003

3.2 Расчет теплообмена в кольцевом канале.

3.2.1 Плотность холодного теплоносителя, кг/м³:

принимается по справочным таблицам

ro1=994.2;

3.2.2 Объемный расход холодного теплоносителя, м³/с:

V1=G1/ro1

V1 =

0.0036

3.2.3 Площадь проходного сечения кольцевого зазора, м²:

f1=pi*(Dv^2-dn^2)/4

f1 =

0.0085

3.2.4 Средняя скорость течения холодного теплоносителя, м/с:

w1=V1/f1

w1 =

0.4267

3.2.5 Кинематический коэффициент вязкости холодного теплоносителя, м²/с:

принимается по справочным таблицам

v1=0.725e-6;

3.2.6 Число Рейнольдса для холодного теплоносителя:

Re1=w1*(Dv-dn)/v1

Re1 =

2.4716e+004

3.2.7 Число Прандтля для холодного теплоносителя при его средней температуре:

принимается по справочным таблицам

Pr1=4.97;

3.2.8 Число Прандтля для холодного теплоносителя при средней температуре стенки:

принимается по справочным таблицам

Pr1st=3.85;

3.2.9 Число Нуссельта для теплоотдачи внутри кольцевого канала (при турбулентном течении теплоносителя):

Nu1=0.021*Re1^0.8*Pr1^0.43*(Pr1/Pr1st)^0.25

Nu1 =

145.8026

3.2.10 Коэффициент теплопроводности холодного теплоносителя, Вт/(м К):

принимается по справочным таблицам

la1=0.628;

3.2.11 Коэффициент теплоотдачи в кольцевом канале, Вт/(м² К):

al1=Nu1*la1/(Dv-dn)

al1 =

2.1801e+003

3.3 Коэффициент теплопроводности стенки теплообменной трубы (сталь), Вт/(м К):

принимается по справочным данным

last=46.5;

3.4 Линейный коэффициент теплопередачи, Вт/(м К):

kl=pi/((1/(dv*al2))+(log(dn/dv)/(2*last))+(1/(al1*dn)))

kl =

281.4245

3.5 Количество тепла, передаваемое одной трубой, кВт:

Qi=kl*L*tl/1000

Qi =

52.1685

3.6 Требуемое количество труб:

Z=Q/Qi

Z =

10.6869

Принимается Z=11;

3.7 Общая теплообменная поверхность, м²:

F=Z*Fi

F =

33.5500

Г.4 Расчет кожухотрубчатого теплообменника

Расчет кожухотрубчатого теплообменника

(M-book: Shell-and-tube)

1 Исходные данные

1.1 Расход холодного теполоносителя, кг/c: G=11.7;

1.2 Температура холодного теполоносителя (воды) на входе, ^oС: t1=7;

1.3 Температура холодного теполоносителя (воды) на выходе, ^oС: t2=65;

1.4 Давление греющего пара (насыщенного), МПа: p=0.6;

2 Предварительный расчет

2.1 Средняя температура холодного теполоносителя, ^oС:

tm=(t1+t2)/2

tm =

36

2.2 Средняя массовая теплоемкость холодного теполоносителя, кДж/(кг К): принимается по справочным данным [1, таблица 2.18]

c=4.174;

2.3Количество теплоты, передаваемое в теплообменнике, кВт:

Q=G*c*(t2-t1)

Q =

2.8325e+003

2.4 Температура греющего пара, ^oС: принимается по справочным данным [1, таблица 2.19]

tp=158;

2.5 Удельная теплота парообразования, кДж/кг: принимается по справочным данным [там же]

r=2095;

2.6 Расход греющего пара, кг/с:

D=Q/r

D =

1.3520

2.7 Среднелогарифмический температурный напор, ^oС:

tl=((tp-t1)-(tp-t2))/log((tp-t1)/(tp-t2))

tl =

119.6665

2.8 Коэффициент теплопередачи ориентировочный, Вт/(м2 К): принимается по справочным данным [2, таблица 4.8]

Kor=2000

Kor =

2000

2.9 Требуемая поверхность теплообмена ориентировочная, м²:

For=1000*Q/(Kor*tl)

For =

11.8349

2.10 Конструктивные параметры теплообменника принимаются по справочным данным [2, таблица 4.14]:

теплообменный аппарат типа ТК, горизонтальный, одноходовой, с плавающей головкой,

с шахматной компановкой трубного пучка;

поверхность теплообмена, м²: F=14;

длина теплообменных труб, м: L=3;

диаметр кожуха, м : Dk=0.307;

общее число труб: n=61;

число рядов труб по вертикали: nv=11;

наружный диаметр теплообменной трубы, м: de=0.025;

внутренний диаметр теплообменной трубы, м: di=0.021;

толщина стенки теплообменной трубы, м: dt=0.002;