1.5 Определение внутреннего диаметра корпуса аппарата (диа

метра трубной решетки)

В общем случае имеем:

D=(b-1) t+d_нар+2 , м

где b - количество труб по диагонали шестиугольника;

t - шаг размещения труб (по центрам), м;

d_нар - наружный диаметр трубы, м;

- зазор между крайней трубой в диагонали пучка и кожухом, принимаемый конструктивно.

D=0,042*(15-1)+0,034+2*0,0042=0,706

Шаг размещения труб на решетке:

t = , м

где = 1,3-1,5 коэффициент при закреплении труб в решетке способом развальцовки, = 1,25 при закреплении труб сваркой;

- внутренний диаметр трубы, м;

= (2-З,0) l0^-3, м - толщина стенки трубы.

t=1,25*(0,030+2*0,002)=0,0425

Примем:

Тогда:

D=t , м

D=0,0425*15=0,7

Полученный диаметр обычно увеличивают до рекомендуемого нормалями на обечайки аппаратов.

При изготовлении кожуха из готовых труб рекомендуют наружные диаметры 159, 273 и 325мм. При изготовлении кожуха сваркой из свернутого листа внутренний диаметр принимают от 400 до 3000 мм с интервалом 200 мм (в учебных целях -50мм).

При зазоре ( )/2 целесообразно увеличить коэффициент и пересчитать диаметр.

По расчетам п.п. l.4 и 1.5 вычерчивают расчетную схему поперечного сечения пучка с указанием основных конструктивных размеров.

1.6 Определение диаметра подводящего жидкость патрубка:

где - скорость движения жидкости в патрубке, м/с (рекомендуемые значения: = 1,0 – 2,5 м/с – несколько больше скорости движения в трубах).

1.7. Уточнение скорости движения жидкости в трубах, м/с

, м/с

где - действительное количество труб в ходу,

1.8 Определение коэффициентов использования и заполнения трубной решетки.

Коэффициент использования трубной решетки представляют как отношение количества размещенных труб к количеству труб в одноходовом теплообменнике без использования сегментных пространств:

Коэффициент заполнения трубной решетки обычно рассчитывают как отношение свободного сечения трубной решетки (суммарной площади поперечного сечения размещенных труб) к площади трубной решетки. По Федорову Н.Е. правильнее вести расчет по площади, необходимой для размещения труб на решетке, т.е. с учетом толщины стенки трубы и условий ее закрепления на решетке, которые определены коэффициентом . Тогда коэффициент заполнения трубной решетки:

2Тепловой расчет.

В тепловом расчете определяют расчетные характеристики процесса, а также те размеры аппарата, /которые зависят от них. Основные расчетные зависимости, используемые здесь - уравнение теплопередачи и формулы тепловой нагрузки.

2.1. Тепловая мощность теплообменника (тепловая нагрузка) по нагреваемой жидкости.

, Вт

где - теплоемкость жидкости, Дж/кгК;

, - температура жидкости на выходе и входе теплообменника, °С;

- 1,02 – 1,05 – коэффициент, учитывающий тепловые потери;

= 4,178*10³ Дж/кг (приложение)

2.2 Определение средней логарифмической разности температур (среднего температурного напора).

При нагреве жидкости за счет конденсации пара:

Где =t_конд – температура конденсации (насыщенного пара)

= 112 С (приложение)