убному просторі і парним числом ходів в трубах:
Оµ О” t = 0,813 (див. розд. 2.4.1). br/>
Тоді p> О”t ср = 40,8 в€™ 0,813 = 33,2 В° С.
Необхідна поверхня теплопередачі
F = 1822 650/(810 в€™ 33,2) = 67,8 м 2 . br/>
Номінальна поверхню F 2п = 63,0 м 2 як і раніше недостатня.
Перейшовши до симетричної компонуванні пластин, наприклад за схемою Сх: (27 + 27)/(27 + 27), повернемося до схеми чистого протитоку з одночасним збільшенням О± 2 в 1,66 рази:
О± 2 = 4744 • 1,66 = 7875 Вт/(м 2 • К);
До = (I/3605 + 1/7875 + 0.000747) -1 = 869 Вт/(м 2 • К);
F = 1 822650/(40,8 в€™ 869) = 51,4 м 2 . br/>
Тепер нормалізований теплообмінник підходить з запасом
О” = (63 - 51,4) 100/51, 4 = 22,6%. br/>
У цьому теплообміннику швидкість гарячої рідини
П‰ 1 = 0,046 в€™ 2 = 0,092 м/с, Re 1 = 697 в€™ 2 = 1394,
швидкість холодної рідини
П‰ 2 = 0,165 в€™ 2 = 0,33 м/с, Re2 = 1697 в€™ 2 = 3394. p> Маса апарату: М 2п = 1530 кг.
Варіант ЗП. Врахувавши досвід попередніх розрахунків, приймемо трехпакетную симетричну компоновку пластин: Сх: (14 +14 +15)/(14 +14 +15) (всього в апараті 86 пластин, F 3 п - 50 м 2 ). При цьому швидкості і числа Re зростуть в 27/14 = 1,93 рази:
П‰ 1 = 0,092 • 1,93 = 0,1774 м/с; Re 1 = 1394 • 1,93 = 2688;
П‰ 2 = 0.33 • 1,93 = 0,636 м/с, Re 2 = 3394 • 1,93 = 6546. br/>
Коефіцієнти тепловіддачі зростуть у (1,93) 0,73 = 1,615 рази:
О± 1 = 3605 в€™ 1,615 = 5823 Вт/(м 2 в€™ К); О± 2 = 7875 в€™ 1,615 = 12720 Вт/(м 2 в€™ К);
К = 1003 Вт/(м 2 в€™ К); F = 44,5 м 2 ; О” = 12,4%; М зп = 1400 кг. br/>
Для вибору оптимального варіанту з трьох конкуруючих необхідно визначити гідравлічні опору в апаратах.
2.4 Розрахунок гідравлічного опору пластинчатих теплообмінників
Гідравлічне опір для кожного теплоносія визначають за формулою [8]:
де L - приведена довжина каналів, м (див. табл. 2.14); d е - Еквівалентний діаметр каналів, м; х - число пакетів для даного теплоносія, П‰ ш -швидкість в штуцерах на вході і виході; Оѕ = а 1 /Re - Для ламінарного руху, Оѕ = а 2 /Re 0,25 - для турбулентного руху. Коефіцієнти а 1 і а 2 залежать від типу (площі) пластини:
Площа пластини, м
0,2
0,3
0,6
1,3
а 1
425
425
320
400
а 2
19,6
19,3
15,0
17,0
Для визначення швидкості в штуцерах в таблиці наведені діаметри умовних проходів штуцерів. При швидкості рідини в штуцерах менше 2,5 м/с їх гідравлічне опір можна не враховувати.
- Розрахунок гідравлічних опорів. p> Варіант 1П. Результати розрахунку гідравлічних опорів:
Оѕ 1 = 15,0/= 3,09; х 1 = 1, L = l, 01 м; d ш = 0,2 м; П‰ 1 = 0.0365 м/с; П‰ 1ш = 6,0 в€™ 4/(ПЂ в€™ 0,2 2 в€™ 986) = 0,194 м/с <2,5 м/с;
О”ПЃ 1 = 3,09 в€™ = 247 Па
Оѕ 2 =; х 2 = 1;
П‰ 2 = 0,1314 м/с; П‰ 2ш == 0,697 м/с <2,5 м/с;
О”ПЃ 2 = 2,47 в€™ = 2584 Па. br/>
Варіант 2П. Результати розрахунку:
О”ПЃ 1 = 2 в€™ 2,45 в€™ = 2488 Па
Оѕ 1 =; х 1 = 2; П‰ 1 = 0,092 м/с
Оѕ 2 =; х 2 = 2; П‰ 2 = 0,33 м/с
О”ПЃ 2 = 2 в€™ 1,965 в€™ = 25935 Па. br/>
Варіант ЗП . Результати розрахунку:
Оѕ 1 =; х 1 = 3; П‰ 1 = 0,1774 м/с
О”ПЃ 1 = 3 в€™ 2,08 в€™ = 11781 Па
Оѕ 2 =; х 2 = 3; П‰ 2...
