2 Расчетная часть

Рассчитать теплообменник для нагрева G кг/с жидкости от температуры с помощью горячей жидкости, температура которой изменяется от до . Коэффициент теплопередачи К Вт/ . Движение теплоносителей противоточное.

Таблица 1 – Исходные данные

Среда	Нефть	Единицы измерения
G	1,75	кг/с
	19	°C
	80	°C
T1	120	°C
T2	30	°C
К	370	Вт/

2.1 Расчет кожухотрубного теплообменника

Рассчитываем температуру при противотоке по формуле 1 [2,c.349].

(1)

Производим расчет:

80 - 19 = 61°C

(2)

30 = 90°C

Рассчитываем движущую силу процесса теплообмена по формуле 2 [3,c.349].

(3)

Производим расчет:

°C

Рисунок 2 – график температур при противотоке

Рассчитываем тепловую нагрузку аппарата при охлаждении по формуле 3 [4,c.349].

Q = G (4)

где, C - удельная теплоемкость, Дж/кг К из пособия 2 [3,c.349]

– движущая сила процесса теплообмена

Q = 1,75 2,1 25,5 = 93,71 Вт

Рассчитываем температурный режим по формуле 4 [5, c.349].

= (5)

где, - большая разность температур на входе рабочих сред из аппарата

- меньшая разность температур на входе рабочих сред из аппарата

Производим расчет:

= = 8,5 °C

Принятие коэффициента теплопередачи и приближённая оценка требуемой поверхности теплопередачи

Обобщение опыта эксплуатации большого числа конденсаторов показывает, что коэффициент теплопередачи в них обычно лежит в пределах 300÷800 . Принятие коэффициента теплопередачи для данного теплообменника = 300 , тогда приблизительная требуемая поверхность теплопередачи будет равна по формуле 6 [7,c.349].

(7)

где, Q - тепловая нагрузка, Вт

F - поверхность теплопередачи, м2

K – коэффициент теплопередачи, Вт/м2К

∆t_ср - средняя движущая сила °С, К

Производим расчет:

= 12,5

По [2] с помощью требуемой поверхности теплопередачи 2,5 , принят к установке теплообменник ТН с трубами 20 2мм со следующими характеристиками:

Материал кожуха - Ст3сп по ГОСТ 380, ГОСТ 14637. Сталь марки 16ГС по ГОСТ 5520. Трубы - сталь марки 20 по ГОСТ 1050, ГОСТ 8731 гр. В. Исполнение по материалу - .Площадь проходного сечения одного хода по трубам 0,0200 . Площадь проходных сечений в вырезе перегородки 0,0110 . Площадь проходных сечений между перегородками 0,0190 . Число ходов по трубам 1.Толщина стенки труб 2 мм. Поверхность теплопередачи 10 . Число самого узкого сечения потока в мтр пр-ве 0,013