під давши)
100
132,5
1,831
0,00104
943,3
106,8
Зворотний
(N 2 низ давши)
1,3
112,5
1,061
0,32
75,25
10,9
Прямий потік.
1) Швидкість потоку приймаємо П‰ = 1 м/с
2) Секундний витрата
V сек = V * v/3600 = 1875 * 0,007/3600 = 2,6 * 10 -3 м 3 /с
3) Вибираємо тубку ф 10х1, 5 мм гладку. p> 4) Число трубок
n = V сек /0,785 d вн П‰ = 0,0026/0,785 * 0,007 2 * 1 = 45 шт
Еквівалентний діаметр
d екв = 9 - 5 = 4 мм
5) Критерій Рейнольдса
Re = П‰ d вн ПЃ/gОј = 1 * 0,004 * 169,4/9,81 * 142,62 * 10 -7 = 83140
6) Критерій Прандтля
Pr = 1,392 (див. [2])
7) Критерій Нуссельта:
Nu = 0,023 Re 0,8 Pr 0,33 = 0,015 * 83140 0,8 * 1,392 0,33 = 145
8) Коефіцієнт тепловіддачі:
О± В = NuО»/d вн = 145 * 10,9 * 10 -3 /0,007 = 225,8 Вт/м 2 До
Зворотний потік (Кисень під тиском):
1) Швидкість потоку приймаємо П‰ = 1 м/с
2) Секундний витрата
V сек = V * v/3600 = 800 * 0,00104/3600 = 1,2 * 10 -4 м 3 /с
3) Вибираємо тубку ф 10х1, 5 мм з ребрами з дроту ф 1,6 мм і кроком оребрення t п = 5,5 мм
4) Критерій Рейнольдса
Re = П‰ d вн ПЃ/gОј = 1 * 0,007 * 1067,2/9,81 * 75,25 * 10 -7 = 101200
5) Критерій Прандтля
Pr = 1,87 (див. [2])
6) Критерій Нуссельта:
Nu = 0,023 Re 0,8 Pr 0,4 ​​ = 0,015 * 101200 0,8 * 1,87 0,33 = 297,2
7) Коефіцієнт тепловіддачі:
О± В = NuО»/d вн = 297,2 * 10,9 * 10 -3 /0,007 = 462,8 Вт /м 2 До
Зворотний потік (азот низького тиску)
1) Швидкість потоку приймаємо П‰ = 15 м/с
2) Секундний витрата
V сек = V * v/3600 = 2725 * 0,32/3600 = 0,242 м 3 /с
3) Живе перетин для проходу зворотного потоку:
Fж = V сек /П‰ = 0,242/15 = 0,016 м 2
4) Діаметр сердечника приймаємо Dc = 0,1 м
4) Критерій Рейнольдса
Re = П‰ d вн ПЃ/gОј = 15 * 0,01 * 3,04/9,81 * 75,25 * 10 -7 = 60598
5) Критерій Нуссельта:
Nu = 0,0418 Re 0,85 = 0,0418 * 60598 0,85 = 485,6
7) Коефіцієнт тепловіддачі:
О± В = NuО»/d вн = 485,6 * 10,9 * 10 -3 /0,01 = 529, 3 Вт/м 2 До
В
Параметри всього апарату:
1) Теплове навантаження азотної секції
Q A = AО”i A /3600 = 2725 (391,85 - 333,5)/3600 = 57 кВт
2) середньоінтегральної різниця температур? Т ср = 52 К
3) Коефіцієнт теплопередачі
До А = 1/[(1/О± в ) * (D н /D вн ) + (1/О± А )] = 1/[(1/225, 8) * (0,01/0,007) + (1/529, 3)] = 121,7 Вт/м 2 До
4) Площа теплопередающей поверхні
F A = Q A /K A ? Т ср = 57000/121, 7 * 52 = 9 м 2
5) Середня довжина трубки з 20% запасом
l А = 1,2 F A /3,14 D H n = 1,2 * 9/3, 14 * 0,01 * 45 = 7,717 м
6) Теплове навантаження кисневої секції
Q К = КО”i К /3600 = 0,128 * (352,8 - 332)/3600 = 4,6 кВт
7) Коефіцієнт теплопередачі
До К = 1/[(1/О± в ) + (1/О± К ) * (D н /D вн )] = 1/[(1/225, 8) + (1/529, 3) * (0,01/0,007)] = 140,3 Вт/м 2 До
8) Площа теплопередающей поверхні
F К = Q К /K К ? Т ср = 4600/140 * 42,6 = 0,77 м 2
9) Середня довжина трубки з 20% запасом
l К = 1,2 F К /3,14 D H n = 1,2 * 0,77/3,14 * 0,01 * 45 = 0,654 м
Приймаються l = 7,717 м.
10) Теоретична висота навивки.
Н = lt 2 /ПЂD ср = 7,717 * 0,0122/3,14 * 0,286 = 0,33 м.
Остаточний варіант розраху...
