Теплопередача

Тепловая проводимость загрязнений стенок

- со стороны водяного пара [2, табл. XXXI],

- со стороны органической жидкости [2, табл. XXXI].

Теплопроводность стальной стенки трубок теплообменника: (для углеродистой стали) [2, табл. XXVIII].

Коэффициент теплопередачи для цилиндрической стенки рассчитывается по формуле: , где , , , , , (для углеродистой стали).

Коэффициент теплопередачи для вертикального теплообменника:

.

Расчётная поверхность теплопередачи:

.

Запас по площади поверхности теплопередачи:

, следовательно, теплообменник не подходит.

Выберем из [9, с. 57, табл. 2.9] кожухотрубчатый конденсатор с площадью поверхности теплопередачи, превышающей расчётное значение не менее чем на 15%, но не более чем на 30%, то есть, лежащей в интервале от до .

Выбран теплообменник:

Диаметр кожуха D, мм	Диаметр труб d, мм	Число ходов k	Общее число труб N	Число труб на ход n	Длина труб L, м	Поверхность FТО, м2	Масса mТО, кг
1000	20×2	6	1044	174	3	197	5450

Итерация II Теплоотдача в межтрубном пространстве

Плотность теплового потока: .

Коэффициент теплоотдачи в межтрубном пространстве от конденсирующегося пара к стенке для вертикальных труб:

.

Теплоотдача в трубном пространстве

Эквивалентный диаметр: .

Площадь сечения трубного пространства:

.

Скорость течения хладагента в трубах: .

Критерий Рейнольдса для хладагента:

режим развитый турбулентный.

Выбор расчётной формулы:

[2, ф-ла 4.17]: , где для [2, с.153, табл. 4.3].

Температура стенки: .

Критерий Прандтля при температуре стенки:

.

Критерий Нуссельта для развитого турбулентного режима:

.

Коэффициент теплоотдачи в трубном пространстве от стенок труб к хладагенту: .

Теплопередача

Коэффициент теплопередачи:

.

Расчётная поверхность теплопередачи:

.

Запас по площади поверхности теплопередачи:

, следовательно, теплообменник не подходит.

Выберем из [9, с. 57, табл. 2.9] кожухотрубчатый конденсатор с площадью поверхности теплопередачи, превышающей расчётное значение не менее чем на 15%, но не более чем на 30%, то есть, лежащей в интервале от до .

Выбран теплообменник:

Диаметр кожуха D, мм	Диаметр труб d, мм	Число ходов k	Общее число труб N	Число труб на ход n	Длина труб L, м	Поверхность FТО, м2	Масса mТО, кг
800	20×2	4	638	159,5	4	160	4350

Итерация III Теплоотдача в межтрубном пространстве

Плотность теплового потока: .

Коэффициент теплоотдачи в межтрубном пространстве от конденсирующегося пара к стенке для вертикальных труб:

.

Теплоотдача в трубном пространстве

Эквивалентный диаметр: .

Площадь сечения трубного пространства:

.

Скорость течения хладагента в трубах: .

Критерий Рейнольдса для хладагента:

режим развитый турбулентный.

Выбор расчётной формулы:

[2, ф-ла 4.17]: , где для [2, с.153, табл. 4.3].

Температура стенки: .

Температура стенки изменилась по сравнению с предыдущей итерацией менее чем на 2°С, поэтому критерий Прандтля при температуре стенки можно не пересчитывать.

Критерий Нуссельта для развитого турбулентного режима:

.

Коэффициент теплоотдачи в трубном пространстве от стенок труб к хладагенту: .