Определим коэффициент теплопередачи метанола для зоны конденсации (межтрубное пространство)

Критерий Рейнольдса:

- расход метанола (кг/с)

– эквивалентный диаметр (м)

- вязкость метанола при (по рис. V для 57,2⁰С ) [1] (Стр.556.Рис. V)

Ламинарный режим

Критерий Прандтля:

- теплоемкость метанола ( =2681,6 ), при = 57.2⁰С [1] (Стр.562. Рис. XI)

- теплопроводность метанола ( ), при = 57.2⁰С [1] (Стр.562. Рис. XI)

Критерий Грасгофа:

- коэффициент объемного расширения ( =1.29*1000) [1] (Стр.531.Таблица XXXIII)

Критерий Нуссельта:

=1

(Пояснение относительно расчета критерия Нуссельта выше)

Ищём :

– коэффициент теплоотдачи метанола для зоны охлаждения

Находим расчётный коэффициент :

- загрязнение тепловой проводимости загрязнений стенок (дистиллированная вода)

( ) [1] (Стр.531.Таблица. XXXI)

- загрязнение стенок со стороны об. воды ( ) [1] (по табл. XXXI)

- толщина трубок, (м)

- теплопроводность материала стали (по табл. XXVIII )

Определим среднюю движущую силу на стадии конденсации:

Находим поправочный коэффициент для смешанного тока в многоходовых кожухотрубчатых теплообменниках:

= 0,68 поправочный коэффициент [1] (стр.560. рис VIII (а))

Находим расчетную площадь теплообмена для охлаждения пара :

Находим расчётный коэффициент :

- загрязнение тепловой проводимости загрязнений стенок (дистиллированная вода)

( )

- загрязнение стенок со стороны об. воды ( ) [1] (по табл. XXXI )

- толщина трубок, (м)

- теплопроводность материала стали (по табл. XXVIII )

О пределим среднюю движущую силу на стадии охлаждения:

Находим поправочный коэффициент для смешанного тока в многоходовых кожухотрубчатых теплообменниках:

= 1 поправочный коэффициент [1] (стр.560. рис VIII (а))

Находим расчетную площадь теплообмена для охлаждения пара :

Суммарная расчетная площадь теплообмена

Заданная и рассчитанная площади не совпадают, выберем другой аппарата.

Уточним параметры теплообменника.

3.7. Уточнение значения поверхности теплообмена.

Выбор конструкции аппарата

Выберем теплообменник с нужной площадью

Таблица 2. Параметры теплообменника [2]

ГОСТ 15118-79
Теплообменник
Диаметр кожуха	1000 (мм) = 1 (м)
Диаметр труб	20х2 (мм) = 0,02 (м)
Диаметр эквивалентный	0,016 (м)
Длина труб	9 (м)
Поверхность теплообмена	663 (м)
Число труб	1173
Число ходов	1

Определим коэффициент теплоотдачи оборотной воды

Критерий Рейнольдса:

- количество ходов

- количество труб

- диаметр эквивалентный ( )

- вязкость воды (для 37,5⁰С )

Критерий Прандтля:

- теплопроводность воды ( )

- теплоемкость воды ( )

Критерий Нуссельта:

У капельных жидкостей с возрастанием температуры величина критерия Pr уменьшается ( по рис. XIII). Следовательно, для жидкостей при нагревании 1, а при охлаждении

. На этом основании при проектировании теплообменников в расчете коэффициентов теплоотдачи можно принимать =1, допуская небольшую погрешность в сторону уменьшения коэффициента теплоотдачи, то есть в сторону запаса.

Ищём :

– коэффициент теплоотдачи для воды

– определяющий линейный размер (=dэк), м