Розрахунок по залежностях [3]

Водяні еквіваленти для теплоносіїв:

Максимальній і мінімальний водяні еквіваленти:

Зміна температур теплоносіїв:

Мінімальна зміна температур:

Допоміжні функції:

(див. додаток Д)

=

Розраховуємо середній температурний перепад:

1.6 По рекомендаціях [1, 3] приймаємо швидкість гарячої води (Додаток Е):

1.7 Визначаємо основні конструктивні розміри теплообмінника

1.7.1 Кількість трубок у пучку, необхідних для проходу води (в одному ході теплоносія)

Кількість трубок у теплообміннику

Кількість трубок в одному ряді

(прийнято, що кількість труб у ряді дорівнює кількості рядів)

Призначаємо кількість труб в одному ряді

для коридорного компонування труб

Кількість рядів

Кількість отворів у трубній дошці

Уточнюємо кількість трубок у теплообміннику (з урахуванням того, що один отвір у центрі трубної дошки буде використовуватися під стяжний стрижень, на якому будуть кріпитися перегородки)

Уточнюємо швидкість гарячої води в трубах

1.7.2 Визначення діаметра корпуса [3, 6]

Приймаємо коефіцієнт заповнення трубної дошки (0.7...0.95)
Діаметр гнізда трубок

Внутрішній діаметр корпуса повинний бути більше величини на величину конструктивного зазору (60-180 мм) [6].

Виходячи з цього в якості кожуха можна використати трубу з умовним діаметром 500 мм [1,3] (Додаток Є):

зовнішній діаметр кожуха
товщина стінки кожуха
внутрішній діаметр кожуха

Можна також вибрати трубу по п.1 додатка В.

1.8 Визначення коефіцієнту тепловіддачі води, що тече в середині трубок [3, 4, 6, 12, 13, 15] (Додаток Ж):

1.8.1 Число Рейнольда

Оскільки Re>10 000, то режим течії теплоносія турбулентний

1.8.2 Число Прантдля при температурі теплоносія (Додаток А)

1.8.3 Число Нуссельта для турбулентного режиму

1.8.4 Коефіцієнт тепловіддачі

1.9 Приймаємо швидкість води, що нагрівається у міжтрубному просторі при поперечному обтіканні трубок (початкове наближення):

1.10 Коефіцієнт тепловіддачі води, що обтікає трубки зовні (поперечне обтікання пучка труб) [3, 4, 6, 12, 13, 15] (Додаток З).

1.10.1 Число Рейнольдса

_{1.10.2 Число} Прантдля при температурі теплоносія (Додаток А)

1.10.3 Поправочний коефіцієнт, що залежить від кроку пучка (для коридорного пучка):

1.10.4 Коефіцієнт, що враховує турбулізацію потоку перед i-м рядом труб:

для першого ряду
для другого ряду
для третього і наступного рядів

1.10.5 Коефіцієнти для критеріального рівняння тепловіддачі

1.10.6 Значення числа Нуссельта для кожного ряду:

для першого ряду
для другого ряду
для третього і наступного рядів

1.10.7 Коефіцієнт тепловіддачі при поперечному обтіканні пучка труб

для першого ряду
для другого ряду
для третього і наступного рядів

1.10.7 Середній коефіцієнт тепловіддачі при поперечному обтіканні пучка труб

1.11 Коефіцієнт теплопередачі, віднесений до внутрішнього діаметру [15, 16]

1.12 Необхідна поверхня теплообміну

1.13 Поверхня теплообміну, що приходиться на одну трубку

1.14 Довжина трубки

Довжина трубки між перегородками

1.15 Перевірка швидкості води при обтіканні трубного пучка

Площа перетину для проходу води між трубками

Уточнення швидкості води

1.16 Температура стінки.

Визначається з рішення рівняння теплового балансу

Температура стінки

1.17 Патрубки для підводу і відводу гарячої води [1, 3]

Швидкість води в патрубку (Додаток Е)

Діаметр патрубка для підводу і відводу води

За додатком В підбираємо для патрубка трубу 230 х 5 мм

1.18 Патрубки для підводу і відводу холодної води [1, 3]

Швидкість води в патрубку (Додаток Е)

Діаметр патрубка для підводу і відводу води

За додатком В підбираємо для патрубка трубу 120 х 5 мм