ріплюються ущільнювальні та компонує прокладки із спеціальних термостійких гум. Пластини стискаються між нерухомою і рухомою плитами таким чином, що завдяки прокладкам між ними утворюються канали для почергового проходу гарячого і холодного теплоносіїв. Плити забезпечені штуцерами для приєднання трубопроводів.
Нерухома плита кріпиться до підлоги, пластини і рухома плита закріплюються в спеціальній рамі. Група пластин, що утворюють систему паралельних каналів, в яких даний теплоносій рухається тільки в одному напрямку, становить пакет. Пакет по суті аналогічний одному ходу по трубах у багатоходових кожухтрубчатих теплообмінниках.
Мета курсового проекту - вироблення основних умінь і навичок розрахунку теплових балансів теплообмінних апаратів, виконання теплового, піврічного і гідравлічного розрахунків устаткування і вибору стандартного устаткування з каталогів, а також визначення теплових втрат і ефективності обладнання.
У курсовому проекті необхідно:
розрахувати теплове навантаження теплообмінників;
виконати наближену оцінку коефіцієнтів тепловіддачі, теплопередачі і поверхні нагрівання;
вибрати теплообмінники зі стандартного ряду;
виконати перевірочний розрахунок теплообмінників;
вибрати і розрахувати теплову ізоляцію;
виконати гідравлічний розрахунок і вибрати насоси для подачі води і повернення конденсату;
скласти схему водонагрівальної установки.
1. Розрахунок теплового навантаження апарату
Теплове навантаження, сприйнята нагрівається теплоносієм
,
де? теплота, сприйнята нагрівається теплоносієм, кВт; ? витрата нагреваемого теплоносія, кг/с; ? теплоємність при середній температурі нагреваемого теплоносія, кДж/(кг? К); ? температури води відповідно на вході і виході з теплообмінника,.
Середня температура води
,
де t2н=40 оС - початкова температура нагрівається теплоносія; t2к=150 оС - кінцева температура нагрівається теплоносія.
Теплофізичні властивості води при середній температурі=95 ° С по [1-3]:
щільність? 2=961,85 кг/м?;
теплоємність С2=4,214 кДж/(кг · К);
теплопровідність? 2=0,6815 Вт/(м · К);
динамічний коефіцієнт в'язкості? 2=300,5 · 10-6 Па · с;
число Прандтля Pr2=1,85;
кінематичний коефіцієнт в'язкості? 2=0,3105 · 10-6 м2/с.
Теплове навантаження, сприйнята нагрівається теплоносієм
.
Теплове навантаження, що віддається гріючим теплоносієм
,
де?=0,95 - ККД теплообмінника, що враховує втрати теплоти в навколишнє середовище.
2. Розрахунок теплового балансу апарату
Рівняння теплового балансу
Витрата що гріє теплоносія
тепловий баланс пластинчастий кожухотрубчасті
де r=2065,6 кДж/(кг · К) при температурі насичення tн=164,95? С і при заданому тиску P=0,7 МПа з [3].
Теплофізичні властивості конденсату при tн=164,95? С з [1-3]:
щільність? 1=902,35 кг/м?;
теплопровідність? 1=0,681 Вт/(м · К);
динамічний коефіцієнт в'язкості? 1=168,2 · 10-6 Па · с;
число Прандтля Pr1=1,075.
. Визначення середнього температурного напору
Гріючий теплоносій має постійну температуру на всьому протязі теплообмінника, отже, среднелогаріфміческая напори при противотоке і прямотоке будуть рівні. Обираю в якості схеми руху теплоносіїв протитечія.
Рисунок 1 - Зміна температур теплоносіїв уздовж поверхні теплообмінника при противотоке
Визначаємо - відповідно велика і менша різниці температур теплоносіїв на кінцях теплообмінника:
Так як відношення? tб /? tм gt; 4,5, середній температурний напір при противотоке визначаємо за формулою
4. Наближена оцінка коефіцієнта тепловіддачі, теплопередачі і поверхні нагрівання
Приймаю орієнтовне значення коефіцієнта теплопередачі Kор=1500 Вт/(м2 · К) з табл. 2.1 по [4].
Основне рівняння теплопередачі
звідки орієнтовна площа поверхні теплообміну
5. Вибір кожухотрубчасті теплообмінника зі стандартного ряду
З табл. 2.3 по [4] вибираю стандартний кожухотрубчасті теплообмінник з наступними параметрами (рис.2):
діаметр кожуха Dв=1000 мм;
