2. Расчет геометрических параметров

Площадь проходного сечения патрубков равна:

4 ;

f d /

2

c₁пат 1пат

Re₂ 2000 . (3.1)

Гидравлический диаметр каналов в трубной и в межтрубной полостях находим формулой:

d_r1 d_тр 2 _тр ;

^dr 2

d_тр . (3.2)

Вычисляем расстояние между осями труб в поперечном и продольном направлениях:

₂ ^⎛x

^dтр ^⎞

x₃ x₁ d_тр ;

x₄ 

x d

^⎜1 

^⎟. (3.3)

2

2

2

2 тр _{⎜ ⎟}

⎝ ⎠

Длина теплообменника с трубными досками равна:

L L_тр 2 l_тр . (3.4)

k

Площадь фронтального сечения трубной полости:

1

^Fфр

D² / 4 . (3.5)

го:

Величина максимального расстояния от первого ряда труб до последне-

^Rmax

D_k

/ 2 

min

• d_тр

/ 2 z1. (3.6)

Находим число рядов труб в половине теплообменника (округлить до целого):

N_p= R_max/x₄+1. (3.7)

Расстояние от оси первого до оси последнего ряда равно:

R_м=(N_p – 1)x_4.

(3.8)

Если R_м больше R_max, то принимается следующее значение:

N_p=N_p – 1. (3.9)

Расстояние от оси ОY (см. рис. 3.2) теплообменника до оси I – го ряда

труб (I = 1 – N_p) вычисляем формулой:

z(I)=z(1)+x₄(I – 1). (3.10)

Длина половины хорды I – го ряда труб равна:

k

yI D² / 4 z ² I ^0,5 . (3.11)

Рассчитаем количество труб в нечетных рядах (в половине ряда):

^ктр

I yI /x d

1, (I = 1, 3, 5…). (3.12)

тр

1

Вычислим количество труб в четных рядах (в половине ряда):

^ктр

I yI x / 2 d

/ 2/x d

1 , (3.13)

1

1

тр

тр

(I=2, 4, 6…).

Полное количество труб в четных рядах (в половине теплообменника) соответствует:

К

тр

тр

^' I К

I 2 . (3.14)

Полное количество труб в нечетных рядах (в половине теплообменника) равно:

К'_тр (I ) К_тр (I ) 2 1. (3.15)

Количество труб в теплообменнике рассчитаем по формуле:

Np

К_тр.т 2_К'_тр (I ).

I 1

(3.16)

труб

Затем находим площадь поверхности теплообмена в трубной полости:

F₁ ( d_тр 2_тр )L_тр K_тр.т ; (3.17)

площадь поверхности теплообмена в межтрубной полости:

F₂ d_тр L_тр K_тр.т ; (3.18)

площадь фронтального сечения в межтрубной полости

F_фр2 D_к K_тр.т ; (3.19)

площадь для прохода теплоносителя в межтрубной полости в I - м ряду

f_{c2( I )} ( 2 Y_{( I )} K'_{тр( I )} d_тр ) L_тр . (3.20)

Сечение площади для прохода теплоносителя в межтрубной полости

вычисляем по формуле:

^fc2

Np

[ _f_{c2( I )} ] / N _p i1

. (3.21)

Площадь для прохода теплоносителя в трубной полости равна:

2

f_c1 ( d_тр 2_тр )

/ 4K_тр.т . (3.22)

Таким образом, определяем площадь для прохода теплоносителя в труб- ной и в межтрубной полости.