Реферат

ишами.

Поверхні теплообміну та основні параметри блокових графітових теплообмінників в Відповідно до даних [12] наведені в табл.1.6.

2 РОЗРАХУНОК теплообмінних апаратів

2.1 Розрахунок кожухотрубчасті теплообмінника

Розрахувати і підібрати нормалізований кожухотрубчасті теплообмінник для теплообміну між двома водно-органічними розчинами. Гарячий розчин в кількості G 1 = 6,0 кг/с охолоджується від t 1н = 112,5 В° С до t 1к = 40 В° C. Початкова температура холодного розчину (G 2 = 21,8 кг/с) дорівнює t 2н = 20 "С. Обидва розчину - корозійно-активні рідини з фізико-хімічними властивостями, близькими до властивостей води. Гаряча рідина при середній температурі t 1 = 76,3 В° С має такі фізико-хімічні характеристики: p 1 = 986 кг/м 3 ; О» 1 = 0.662 Вт/(м * К); Ој 1 == 0.00054 Па * с;

з 1 = 4190 Дж/(кг * К). br/>

Розрахунок теплообмінника проводять послідовно відповідно до загальної блок-схемою (див. рис. 2.2). p> - Визначення теплового навантаження:

Q = 6,0 • 4190 (112,5 - 40) = 1 822 650 Вт

- Визначення кінцевої температури холодного розчину з рівняння теплового балансу:

t 2к = t 2н + Q/(G 2 C2) = 20 +1 822 650/(21,8 в€™ 4180 ) = 40,0 В° С

де 4180 Дж/(кг в€™ К) - теплоємність з 2 холодного розчину при його середній температурі t 2 = 30 В° С. Решта фізико-хімічні властивості холодної рідини при цій температурі: р 2 = 996 кг/м 3 ; О» 2 = 0,618 Вт/(м-К); Ој 2 = 0,000804 Па-с. p> - Визначення среднелогаріфмнческой різниці температур:

О”t ср лог = [(112,5 - 40) - (40 -20)]/ln (72,5/20) = 40,8 град. p> - Орієнтовний вибір теплообмінника. Вирішення питання про те, який теплоносій направити в трубне простір, обумовлено його температурою, тиском, корозійної активністю, здатністю забруднювати поверхні теплообміну, витратою та ін У розглянутому прикладі в трубне простір з меншим прохідним перетином (див. параметри багатоходових теплообмінників в табл. 1.3) доцільно направити теплоносій з меншою витратою, тобто гарячий розчин. Це дозволить вирівняти швидкості руху теплоносіїв і відповідні коефіцієнти тепловіддачі, збільшуючи таким чином коефіцієнт теплопередачі. Крім того, направляючи потік холодної рідини в межтрубное простір, можна відмовитися від теплоізоляції кожуха теплообмінника.

Приймемо орієнтовний значення Re 1 o р = 15 000, що відповідає розвиненому турбулентному режимом течії в трубах. Очевидно, такий режим можливий у теплообміннику, у якого кількість труб, припадає на один хід, одно:

для труб діаметром d H = 20x2 мм

В 

для труб діаметром d H = 25X2 мм

В В 

Оскільки у цьому прикладі властивості теплоносіїв мало відрізняються від властивостей води, приймемо мінімальне орієнтовний значення коефіцієнта теплопередачі, відповідне турбулентному течією (див. табл. 1.1): К ор = 800 Вт/(м 2 в€™ К). При цьому орієнтовний значення поверхні теплообміну складе

F op = 1 822 650/(40,8 в€™ 800) = 55,8 м 2 . p> Як видно з табл. 2.3, теплообмінники з близькою поверхнею мають діаметр кожуха 600-800 мм. При цьому тільки багатоходові апарати з числом ходів z = 4 або 6 мають співвідношення n / z , близькі до 50.

У багатоходових теплообмінниках середня рушійна сила дещо менше, ніж у одноходових, внаслідок виникнення змішаного взаємного напрямку руху теплоносіїв. Поправку для среднелогаріфміческая різниці температур визначимо за рівнянням (1.7):

; <В 
В 
В 

= 0,813

О”t ср = 40,8 в€™ 0,813 = 33,2 град. br/>

З урахуванням поправки орієнтовна поверхню складе:

F op = 1 822 650/(33,20 • 800) = 68,7 м 2 . p> Тепер доцільно провести уточнений розрахунок наступних варіантів (див. табл. 2.3):

1К: D = 600 мм; d H = 25X2 мм; z = 4; n/z = 206/4 = 51,5; p> 2К: D = 600 мм; d H = 20X2 мм; z = 6; n/z = 316/6 = 52,7;

ЗК: D = 800 мм; d H = 25X2 мм; z = 6; n/z = 384/6 = 64,0. p> 5. Уточнений розрахунок поверхні теплопередачі. p> Варіант 1К:

В 

Pr =

У Згідно з формулою (2.12) коефіцієнт тепловіддачі до рідини, що рухається по трубах турбулентно, дорівнює:

О± 1 = Вт/(м 2 в€™ К).

Поправкою (Рг/Рг ст ) 025 тут можна знехтувати, так як різниця температур t , і t СТ1 не велика (менше О”t ср = 33,2 град). p> Площа перерізу потоку в міжтр...