1. Тепловий розрахунок.

1.1 Рушійна сила теплообміну.

Інтенсивність теплопередачі між теплоносіями залежить від фізичних властивостей і параметрів теплообмінних середовищ, а також від гідравлічних умов руху теплоносіїв. Для початку необхідно визначити середню температуру кожного середовища та за цією температурою за допомогою довідника фізичні параметри кожного середовища.

Приймаємо припустимі значення температур води (охолоджувального теплоносія) t_п = 90 ⁰С, t_к = 80 ⁰С

вода

90 80

ізопропанол

65 25

________ _________

Δt_м = 25 ^оС Δt_б = 55 ^оС

Cередня температура становить

тоді

середня температура води

середня температура ізопропанолу ^оС.

[2, с.167]

1.2 Фізичні параметри теплоносіїв. [1, с.804]

Вода при 85 ^оС Ізопропанол при 47 ^оС

Густина ρ = 968,5 кг/м³ ρ = 762,4 кг/м³

В’язкість μ =0,339 ×10^-3 Па*с μ = 1,12×10^-3 Па*с

Теплоємність с = 4198,4 Дж/(кг*К) с = 3062,89 Дж/(кг*К)

Теплопровідність λ = 0,675 Вт/(м*К) λ = 0,146 Вт/(м*К)

Pr₂ для ізопропанолу:

Pr₁ для води:

1.3 Теплове навантаження.

Тепловий розрахунок починається з визначення теплового навантаження апарату та витрат гріючого чи охолоджуючого теплоносіїв. Теплове навантаження визначається з врахуванням 4% втрат

Q = G_гар* С_гар*(t_к – t_п) _*η [1, с.366]

де G_гар – масові витрати ізопропанолу, кг/с

η – поправка на теплові втрати.

Витрата води при обраних температурах входу і виходу теплоносіїв, визначається з рівняння теплового балансу

Об’ємні витрати води та ізопропанолу:

Обираємо орієнтовний коефіцієнт теплопередачі

К_ор. = 800 Bm/м²∙К

Розраховуємо орієнтовну поверхню теплообміну

1.4. Визначення параметрів теплообмінника.

Згідно ГОСТ 15122-69 і ГОСТ 15118-79 обираємо теплообмінник із заданою кількістю труб.

Таблиця 1.

Діаметр кожуха	400 мм
Зовнішній діаметр труб	20 мм
Число ходів по трубах	1
Товщина стінки труб	2 мм
Площа прохідного перерізу по трубах	0,036 м2
Площа прохідного перерізу у вирізі перегородки	0,017 м2
Умовний діаметр штуцерів трубного простору	150 мм
Умовний діаметр штуцерів міжтрубного простору	150 мм
Загальне число труб	181
Довжина труб	4 м