= 56 0 С. Кінцева температура ацетону, за умовою завдання, рівної 36 0 С . Вода подається в теплообмінник з початковою температурою t н2 = 17 0 С. Кінцева температура дорівнює t н2 = 27 0 С.
- середня температура води:
0 С
Даним умовам відповідають такі фізико-хімічні показники води:
З 2 = 4231,9 Дж/(кг К) - теплоємність етилацетату (стор. 562, рис. XI, [1]);
О» 2 = 0,593 Вт/(м К) - коеф. теплопровідності (стор. 561, рис. X, [1]);
ПЃ 2 = 998 кг/м 3 - щільність етилацетату (стор. 512, т. IV, [1]);
Ој 2 = 10 січня -3 Па з - коеф. динамічної в'язкості (стор. 516, т. IX, [1]).
- середню логарифмічну різниця температур:
56 в†’ 36
27 в†ђ 17
29 0 З 19 0 С
Т.к. , Використовується формула:
0 С
Розрахунок - температурного коефіцієнта:
В В
де
при,,
В
тоді,
В В
тоді 0 С
- середню температуру вихідної речовини:
0 С
Даним умовам відповідають такі фізико-хімічні показники ацетону:
з 1 = 2304,5 Дж/(кг К) - теплоємність етилацетату (стор. 562, рис. XI, [1]);
О» 1 = 0,163 Вт/(м К) - коеф. теплопровідності (стор. 561, рис. X, [1]);
ПЃ 1 = 762,5 кг/м 3 - щільність етилацетату (стор. 512, т. IV, [1]);
Ој 1 = 0,257 10 -3 Па з - коеф. динамічної в'язкості (стор. 516, т. IX, [1]).
Визначимо витрата вихідної речовини :
В
З урахуванням втрат теплоти в розмірі 5%, теплове навантаження складе:
В
Витрата води становитиме:
В
Об'ємні витрати вихідної речовини і води:
0,00546
0,00477
В
2. Намітимо варіанти теплообмінних апаратів
Для цього визначимо орієнтовне значення площі поверхні теплообміну, приймаючи (стор. 47, т. 2.1, [2]):
В
Для більш інтенсивного теплообміну необхідний апарат з турбулентним режимом течії теплоносіїв. Направимо до трубне простір воду, а в межтрубное простір - ацетон. Також для найбільш ефективного теплообміну необхідно, щоб труби в апараті розташовувалися в шаховому порядку.
У теплообмінниках з діаметром труб за ГОСТом 15120-79 швидкість течії вихідної речовини при повинна бути більше:
0,525
При цьому число труб в апараті забезпечують об'ємний витрата вихідної речовини при турбулентному режимі течії:
31,1 = 31 шт.
В
Розрахунок і підбір теплообмінних апаратів
В
Варіант № 1:
В
D = 273 мм, n = 37, z = 1 і F = 9 м 2 :
Визначимо розрахункове значення площі поверхні теплообміну і розрахуємо запас поверхні теплообміну у теплообмінного апарату даного типу.
Розмір стрілки сегменти:
мм
Відстань між перегородками:
мм
Де
Визначимо швидкість і критерій Рейнольдса для вихідної речовини:
В
36847
Для води:
В В
Визначимо коефіцієнти тепловіддачі:
- для води:
Тепловіддача перебігу у прямих трубах і каналах (), критерій Нуссельта розраховується за формулою (див. стор 152, (4.17), [1])
В
Оµ l = 1 - поправочний коефіцієнт, що враховує вплив на коефіцієнт тепловіддачі відношення довжини труби до її діаметра.
Звідки
Розрахуємо критерій Прандтля:
В
Тоді за формулою:
62,78
Приймаємо значення = 1.
Коефіцієнт тепловіддачі:
1773
- для ацетону:
Розрахуємо критерій Прандтля:
3,633
В
Прийнявши.
Коефіцієнт тепловіддачі:
1299
Стосовно до кожухотрубчатого теплообмінникам з поперечними перегородками у формулі приймають коефіцієнт, враховуючи, що теплоносій у межтрубном лише частину шляху рухається впоперек труб і при куті атаки меншому 90 0 . p> Приймемо теплову провідність забруднень стінки з боку води рівній (табл. 2.2, [2]), коефіцієнт теплопровідності стали рівній (табл. XXVIII, [1]), теплову провідність забруднень стінки з боку вихідної речовини рівній (табл. 2.2, [2]). p> Тоді
В
Коефіцієн...
