Реферат

400 кг менше. Тому з подальшого порівняння варіант ЗК можна виключити, вважаючи конкурентоспроможними лише варіанти 1К і 4К. Вибір найкращого з них повинен бути зроблений на основі техніко-економічного аналізу.

2.3 Розрахунок пластинчастого теплообмінника

Для тій же технологічній завдання, що і в попередньому розділі, розрахувати і підібрати нормалізований пластинчастий теплообмінник.

Ефективність пластинчастих і кожухотрубчасті теплообмінників близька. Тому орієнтовний вибір пластинчастого теплообмінника доцільно зробити, порівнявши його з кращим варіантом кожухотрубчатого. З таблиці випливає, що. Поверхні, близькі до 100 м 2 , мають теплообмінники з пластинами площею 0,6 м 2 . Для уточненого розрахунку виберемо три варіанти: '

1П: f = 80 м г , число пластин N = 136, тип пластин 0,6;

2П: F = 63 м 2 , число пластин N = 108, тип 0,6;

ЗП: F = 50 м 2 , число пластин N = 86, тип 0,6.

Розрахунок по пунктах I-4 аналогічний розрахунку в розд. 2.4.1, тому опускаємо його. p> - Уточнений розрахунок необхідної поверхні. p> Варіант 1П. Нехай компоновка пластин найпростіша: Сх: 68/68, т. е. по одному пакету (ходу) для обох потоків. Швидкість гарячої рідини в 68 каналах з прохідним перетином 0,00245 м 2 (див. табл. 2.14) дорівнює

П‰ 1 = 6,0/(986 • 68 • 0,00245) = 0,0365 м/с. br/>

Еквівалентний діаметр каналів d е = 0,0083 м (див. табл. 2.14); тоді

Re, = 0,0365 в€™ 0,0083 в€™ 986/0, 00054 = 553> 50,

т. е. режим турбулентний, тому за формулою (2.20) знаходимо:

О± 1 = (0.662/0,0083) 0,135 в€™ 553 0,73 в€™ 3,42 0,43 = 1836 Вт/(м 2 в€™ К). br/>

Швидкість холодної рідини в 68 каналах:

П‰ 2 = 21,8/(996 в€™ 68 в€™ 0,00245) = 0,1314 м/с;

Re 2 = 0,1314 • 0,0083 • 996/0, 000 804 = 1351> 50:

О± 2 = (0,618/0,0083) 0,135 в€™ 1351 0,73 в€™ 5,44 0,43 = 4017 Вт/(м 2 в€™ К). p> Сума термічних опорів гофрованої пластини з нержавіючої сталі товщиною 1,0 мм (див. табл. 2.14) і забруднень становить:

ОЈОґ/О» = 1,0 в€™ 10 -3 /17.5 + 1/2900 + 1/2900 = 0,000747 м 2 в€™ К/Вт. <В 

Коефіцієнт теплопередачі дорівнює:

К = (0,000747 +1/1836 + 1/4017) - '= 649 Вт/(м 2 -К). br/>

Необхідна поверхня теплопередачі

В 

F = 1822 650/(649 в€™ 40,8) = 68,8 м 2 . br/>

Теплообмінник номінальною поверхнею F 1п = 80 м 2 підходить з запасом

О” = (80 - 68,8) 100/68, 8 = 16,3%. <В 

Його маса М 1п = 1690 кг (див. табл. 2.13).

Варіант 2П. Схема компонування пластин Сх: 54/54. Результати розрахунку:

П‰ 1 = 6,0/(986 в€™ 54 в€™ 0,00245) = 0,046 м/с; Re 1 = 0,046 в€™ 0,0083 в€™ 986/0, 00054 = 697;

О± 1 = 1836 (697/553) 0,73 = 2147 Вт/(м 2 в€™ К);

П‰ 2 = 21,8/(996 в€™ 54 в€™ 0,00245) = 0,165 м/с;

Re 2 = 0,165 в€™ 0,0083 в€™ 996/0, 000 804 = 1697;

О± 2 = 4017 (1697/1351) 0,73 = 4744 Вт/(м 2 в€™ К);

К = (1/2174 + 1/4744 + 0,000747) -1 = 705 Вт/(м 2 в€™ К);

F = 1 822 650/(40,8 в€™ 705) = 63,3 м 2 .

Номінальна поверхню F 2п = 63,0 м 2 недостатня, тому необхідно застосувати складнішу компоновку пластин. Очевидно, доцільно збільшити швидкість руху теплоносія з меншим коефіцієнтом тепловіддачі, тобто гарячої рідини. При цьому слід мати на увазі, що несиметрична компоновка пластин, наприклад за схемою Сх: (27 + 27)/54, призведе до зменшення середньої рушійної сили, оскільки виникне паралельно-змішаний варіант 'взаємного, напрямку руху теплоносіїв. При симетричній компонуванні, тобто при однаковому числі ходів для обох теплоносіїв, зберігаються протитечія і среднелогаріфміческая різниця температур.

Розглянемо Сх: (27 +27)/54. Швидкість гарячої рідини і число Re 1 зростуть вдвічі, а коефіцієнт тепловіддачі ai збільшиться відповідно до формули (2.20) в 2 0,73 = 1,66 рази. Коефіцієнт О± 2 залишиться незмінним. Отримаємо:

О± 1 = 2174 в€™ 1,66 = 3605 Вт/(м 2 в€™ К);

К = ( 1/3605 + 1/4744 +0,000747) -1 = 810 Вт/(м 2 в€™ К). br/>

У даному випадку поправку на среднелогаріфміческая рушійну силу можна знайти так ж, як для кожухотрубчасті теплообмінників з одним ходом в міжтр...