1. Тепловий розрахунок
.1 Схема процесу
Зони: - конденсація насиченої пари при t конд ; - охолодження конденсату до t 1к .
1.2 Розрахунок теплового навантаження апарату
Температуру парового потоку на вході визначаємо за таблицею LVII [1, с. 550] при P п = 4 кгс/см 2 (абс.) t нас = 142,9 Вє С.
Витрата пари, що гріє визначаємо з теплового балансу:
п Г— з до Г— (t нас - t 1к ) + G п Г— r = G В Г— з В Г— (t 2к - t 2н )
,
де cв - питома теплоємність повітря при Dtср.в = (t2к + t2н)/2 = 45 Вє С (визначається за таблицею V [1, с. 515]), cв = 1 Г— 103 Дж/кг Г— К;
ск - питома теплоємність конденсату при Dtср.к = (t1к + tнас)/2 = 116,45 оС, визначаємо за номограму ХI [1, с. 562], ск = 4,12 кДж/кг Г— К; - теплота конденсації насиченої пари, визначаємо за таблицею LVII [1, с. 550], r = 2141 кДж/Кг
кг/год = 0.057 кг/с.
Кількість тепла утворюється при конденсації насичених парів:
кВт.
Кількість тепла утворюється при охолодженні конденсату:
кВт.
Загальна теплове навантаження конденсатора:
= Qохл + Qконд = 121000 + 12320 = 133,320 кВт.
1.3 Розрахунок рушійної сили теплопередачі
Гранична температура:
оС,
де - витрата повітря, кг/с.
Середня різниця температур для зони конденсації насиченої пари:
Вє С.
Середня різниця температур для зони охолодження конденсату:
Вє С.
1.4 Орієнтовний розрахунок поверхні теплопередачі
Поверхня теплообміну для зони конденсації:
конд = Qконд/(Kконд Г— Dtср.конд) = 121000/(12 Г— 92,45) = 110 м2,
де Кконд = 12-120 Вт/м2к - коефіцієнт теплопередачі, вибираємо по таблце 3.35 [6, с. 177]. p> Поверхня теплообміну для зони охолодження конденсату:
охол = Qохл/(Kохл Г— Dtср.охл) = 12320/(12 Г— 96,7) = 10,7 м2,
де кохль = 12-120 Вт/м2 Г— К - коефіцієнт теплопередачі, вибираємо по таблце 3.35 [6, с. 177]. p> Загальна орієнтовна поверхню теплообміну:
ор = Fконд + Fохл = 110 + 10,7 = 120,7 м2.
1.5 Вибір апарату
Вибераем за таблицею 4.12 [1] кожухотрубчасті теплообмінник ГОСТ 15118 - 79.
Параметри апарату:
Діаметр кожуха зовнішній D = 800 мм;
Число ходів z = 1;
Поверхня теплообміну F = 73 м 2 ;
Довжина труб l = 2 м;
Площа перерізу одного ходу по трубах S т = 0 , 16 м 2 ;
Площа самого вузького перерізу в межтр. просторі S м = 0,079 м 2 ;
Діаметр труб d = 25х2 мм;
Число труб n = 465
1.6 Зона конденсації пари
Критерій Рейнольдса для повітря:
В
де - витрата повітря, = 2,22 кг/с;
- еквівалентний діаметр, == 0,025 - 0,004 = 0,021 м;
- в'язкість повітря при...
