2.6. Трубное пространство

Объемный расход воды равен

(м³/с)

Скорость воды в трубном пространстве составит

где - площадь сечения трубного пространства.

.

В еличину критерия Nu определим по уравнению:

Коэффициент теплоотдачи от стенки через внутренний слой загрязнений на трубах к воде вычисляется по формуле:

, (Вт/(м² ּК))

Общий коэффициент теплопередачи составит

;

Вт/(м² ּК)

2.7. Уточненная площадь поверхности теплообмена.

, (м²)

Теплообменник номинальной поверхностью F = 494 м² ,диаметром кожуха D=1200 мм, длиной труб L=6000 мм, трубами диаметром 25×3, наружный диаметр труб d_н=25мм, общим количеством труб 1048, количеством ходов в трубном пространстве теплообменника Z=2,общей длиной аппарата 7380 мм, массой 13400кг, подходит с запасом :

.

3 . Расчет гидравлического сопротивления

3.1. Расчет коэффициента трения .

Коэффициент трения рассчитываем по формуле:

где

е = /d_вн = 0,2/16 = 0,0125 – относительная шероховатость,

 = 0,2 мм – абсолютная шероховатость.

3.2. Скорость этанола в штуцерах рассчитывается по формуле:

w_шт = G_эт/(0,785d_шт²_эт)

где

d_шт - диаметр стандартного штуцера для этанола.

w_шт = 11,11/(0,7850,200²776,2) = 0,46 м/с

3.3. Гидравлическое сопротивление трубного пространства рассчитывается по формуле:

Мы видим, что расчетное гидравлическое сопротивление значительно меньше данного в условии, значит этот теплообменник подходит.

4 . Расчет вспомогательного оборудования

4.1. Объемный расход этанола и напор, развиваемый насосом:

Q_эт = G_эт/_эт = 11,11/776,2 = 0,014 м³/с,

Н = Р_тр/g + h = 653,69/776,29,8 + 3 = 3,09м.

где,

h - высота установки водопотребляющего оборудования (теплообменника). Принимаем произвольное значение 3 м.

По объемному расходу и напору выбираем центробежный насос Х45/21. Данный насос имеет следующие технические характеристики: Объёмный расход: 0,125м³/с; напор: 13,5 м ст. ж.; обороты: 48,3 с^-1; КПД: 0,88; тип двигателя: АО2-51-2; мощность 10 кВт.

4.2. Объемный расход воды и напор, развиваемый насосом

Q_в = G_в/_в = 11,12/994 = 0,011 м³/с,

Н = Р_тр/g + h = 653,69/9949,8 + 3 = 3,07м.,

где h - высота установки водопотребляющего оборудования (теплообменника). Принимаем произвольное значение 3 м.

По объемному расходу и напору выбираем центробежный насос Х45/21. Данный насос имеет следующие технические характеристики: Объёмный расход: 0,125м³/с; напор: 13,5 м ст. ж.; обороты: 48,3 с^-1; КПД: 0,88; тип двигателя: АО2-51-2; мощность 10 кВт.