3.2. Расчет пластинчатого холодильника [6]

Для той же технологической задачи рассчитать и подобрать нормализованный пластинчатый теплообменник.

Из табл. П11 следует, что поверхности, близкие к 100 м², имеют теплообменники с пластинами площадью 0,5 м². Выбираем для поверочного расчета = 80 м², число пластин N = 154, тип пластин 0,5Е.

Предварительный расчет аналогичен расчету в подразделе 3.1, поэтому в дальнейшем используются полученные в предыдущем примере результаты.

Движение теплоносителей в теплообменнике  противоточное.

Пусть компоновка пластин самая простая , т.е. по одному пакету (ходу) для обоих потоков. Скорость кубового остатка в 77 каналах с проходным сечениемS = 0,0018 м² (табл. П11) равна

м/с.

Эквивалентный диаметр каналов м (табл. П10, П11).

,

т.е. режим течения турбулентный, поэтому в соответствии с уравнением (2.32) коэффициент теплоотдачи будет равен, Вт/(м²К)

Вт/(м²К).

Скорость воды в 77 каналах

м/с.

Число Рейнольдса будет равно:

,

коэффициент теплоотдачи находится по уравнению (2.32).

Вт/(м²К).

Сумма термических сопротивлений гофрированной стенки из нержавеющей стали толщиной 1,0 мм (табл. 2.2) и загрязнений составляет

м²К/Вт

Коэффициент теплопередачи равен

Вт/(м²К).

Требуемая поверхность теплопередачи

м².

Теплообменник номинальной поверхностью = 80 м² подходит с запасом

.

Расчет гидравлического сопротивления

Для каждого теплоносителя гидравлическое сопротивление в пластинчатых теплообменниках определяют по формуле (2.56):

;

где L - приведенная длина каналов (табл. П10), м;  эквивалентный диаметр каналов (табл. П10), м; х - число пакетов для данного теплоносителя; - скорость в штуцерах на выходе и входе, м/с; для ламинарного движения;  для турбулентного движения; коэффициенты изависят от типа пластин (табл. 3.1).

Таблица 3.1. Значения коэффициентов и

Тип (площадь) пластины	0,2К	(0,3 м2)	0,5Е	0,5М	0,5Г
	200	425	485	324	210
	17	19,3	22,4	15,0	4,0

Для определения скорости в штуцерах находятся диаметры условных проходов штуцеров (табл. П10), которые равны 0,15 м.

Результаты расчетов гидравлических сопротивлений:

;

; L = 1,15 м; ;

м/с;

= 0,0439 м/с;

Па;

;

;

м/с;

= 0,158 м/с;

Па.

Таким образом, гидравлические потери по кубовому остатку оказались 785 Па, по воде  8685 Па.

3.3. Расчет пластинчатого подогревателя (конденсатора) [6]

Выбрать тип, рассчитать и подобрать нормализованный вариант конструкции пластинчатого теплообменника для подогрева кг/с коррозионноактивной органической жидкости от температурыС до С. При средней температуре С эта жидкость имеет следующие физико-химические характеристики:

плотность кг/м³;

удельная теплоемкость кДж/(кгК);

коэффициент теплопроводности Вт/(мК);

коэффициент динамической вязкости Пас;

число Прандтля .

Для подогрева использовать насыщенный водяной пар давлением 0,6 МПа. Температура конденсацииС. Характеристики конденсата при этой температуре:

плотность кг/м³;

коэффициент теплопроводности Вт/(мК);

коэффициент динамической вязкости Пас;

удельная теплота парообразования кДж/кг;

число Прандтля .

Расчет проводится последовательно в соответствии с общей схемой (рис. 2.1).

1) Тепловая нагрузка аппарата составляет