1.8 Определение теплопроизводительности аппарата

Теплопроизводительность аппарата Q определим из уравнения теплового баланса:

, (1.15)

Вт.

Найдем площадь поверхности теплообмена F:

, (1.16)

где – средний температурный напор.

м².

1.9 Определение конструктивных параметров аппарата

Найдем общее количество трубок в аппарате. Для этого из уравнения неразрывности найдем суммарную площадь проходного сечения всех трубок:

, (1.17)

где– плотность греющего теплоносителя при его средней температуре, кг/м³.

м².

Общее количество трубок n будет равно:

, (1.18)

где – площадь поперечного сечения одной трубки, м².

м²;

.

Таким образом, общее количество трубок в аппарате равно 10 и они расположены так, как показано на рис. 1. Согласно рисунку количество рядов труб по ходу потока в межтрубном пространстве m равно 3.

Рисунок 1 – Порядок расположения труб в трубном пучке.

Вычислим длину трубок:

, (1.19)

где – средний диаметр трубок, м;

м.

Сравним полученную длину с ранее взятой:

Сделаем еще несколько итераций для уточнения длины теплообменных трубок. Т. К. Они полностью аналогичны выше изложенной, то сведем их в таблицу:

Таблица 1 – уточнение длины теплообменных трубок

№	lнач, м	l, м	Δ, %
2	903	2146,5	57,9
3	2200	3056	28
4	3200	3546,8	9,78
5	3600	3716,9	3,15
6	3750	3777,8	0,74

В результате изменится площадь поверхности теплообмена F:

F=1484 м.

2 Гидравлический расчет

2.1 Определение потерь в трубном пространстве

Формула для суммарных потерь в трубном пространстве имеет вид:

, (2.1)

где– потери по длине трубок;

–потери на местных сопротивлениях.

Для расчета потерь по длине воспользуемся формулой Дарси-Вейсбаха:

, (2.2)

где  – коэффициент Дарси, который для ламинарного течения находится по формуле

, (2.3)

Па.

В качестве местных сопротивлений в рассматриваемом аппарате присутствуют вход в трубную решетку и выход из нее

, (2.4)

где и – КМС входа и выхода соответственно

Па

Найдем мощность насоса для прокачки теплоносителя через трубное пространство теплообменника. Она равна:

, (2.5)

где – КПД насоса.

Вт.

2.2 Определение потерь в межтрубном пространстве

Формула для суммарных потерь в межтрубном пространстве имеет вид:

, (2.6)

где – потери по длине трубок;

–потери на местных сопротивлениях.

Для расчета потерь по длине воспользуемся формулой Дарси-Вейсбаха:

, (2.7)

где  – коэффициент Дарси, который для ламинарного течения находится по формуле

, (2.8)

Па.

, (2.9)

где  – коэффициент потерь в межтрубном пространстве;

Па.

Найдем мощность насоса для прокачки теплоносителя через межтрубное пространство теплообменника. Она равна:

; (2.10)

Вт.