/sup> C;
- коефіцієнт утримання теплоти ізоляцією;
так як теплоносії не змінюють свій агрегатний стан, то рівняння теплового балансу залишаємо у вищенаведеній формі. Визначаємо теплове навантаження апарату, використовуючи праву частину рівняння теплового балансу:
,
де,
,
o C,
o C,
беремо рівною 0,98,
.
Визначаємо витрата гріючої теплоносія, використовуючи ліву частину рівняння теплового балансу:
,
де,
,
o C,
o C,
В
Визначаємо среднелогаріфміческая різниця температур:
,
де - найбільша і найменша різниця температур.
o C
o C
з цих двох значень вибираємо найбільше і найменше
o C
o C
o C
Визначаємо температуру стінки
,
o C
з цієї температурі визначаємо Pr ст = 2,851 за таблицею 11 [1].
3. Порівняння поверхонь теплообміну щодо енергетичних характеристик
Необхідно вибрати оптимальну поверхню теплообміну з гладких труб (;) і труб з кільцевими виступами (D/D = 0,94; t/D = 0,5 ст. 375 [2]). br/>В
Малюнок 2. Труба з кільцевими виступами і гладка труба
Розрахунок теплообмінника з гладкими трубами.
Приймаються швидкість нагрівається теплоносія, рівної 2 м/с.
Необхідне перетин каналу можна визначити з рівняння суцільності:
,
де G 2 - витрата гріючої теплоносія, кг/с;
-схвалена швидкість нагрівається теплоносія, м/с;
- щільність гріючого теплоносія, взята по середній температурі, o C.
Тоді необхідний перетин каналу буде:
,
де G 2 = 121,5 кг/с;
м/с;
кг/м 3
м 2 .
Визначаємо приблизне кількість труб в одному ході:
,
де м 2 ;
м, внутрішній діаметр труб.
шт.
Знайдемо загальна кількість трубок:
,
де число ходів у апараті.
шт.
Т.к. апарат водоводяний то вибираємо компоновку по концентричних колах.
Точне число трубок визначаємо виходячи з табл. 23.1 [6] шт. p> Остаточне число труб приймаємо:
,
де шт., кількість трубок на діаметрі, яке віднімається за рахунок перегородки.
шт.
Визначаємо приблизний внутрішній діаметр обичайки:
,
де S крок розбивки труб в трубної решітці, т. к. труби кріпляться в решітці розвальцьовуванням то
мм
коефіцієнт заповнення площі трубної решітки трубами (залежить від числа ходів по трубному простору), т. к. то.
мм
Звичайно діаметр приймаємо за табл. 15.1 [6] D вн = 650 мм. p> Далі уточнюємо швидкість нагрівається теплоносія:
,
де кількість труб в одному ходу
,
шт.
м/с.
Визначаємо площу міжтрубного перетину для гріючого теплоносія:
,
де мм товщина перегородки в міжтрубному просторі, прийнята конструктивно.
м 2 .
Визначаємо швидкість гріючого теплоносія в міжтрубному просторі:
,
м/с.
Визначаємо змочений периметр по гріючого теплоносія:
,
мм.
Визначаємо еквівалентний діаметр по гріючого теплоносія:
,
мм.
У результаті перерахунку задаємося іншою температурою стінки o C по цій температурі визначаємо Pr ст = 3,848 за таблицею 11 [1].
Визначимо число Рейнольдса для нагрівається теплоносія:
,
.
Визначимо число Рейнольдса для гріючого теплоносія:
,
.
Визначимо числа Нуссельта для гріє і нагрівається теплоносіїв за формулою Міхєєва, так як режим течії турбулентний:
,
де - число Прандтля, приймається за таблицею 1;
;
.
Визначимо коефіцієнт тепловіддачі для гріючого теплоносія:
,
Вт/(м 2 К).
Визначимо коефіцієнт тепловіддачі для нагрівається теплоносія:
,
Вт/(м 2 К).
Перевіряємо температуру стінки:
,
o C.
Отримана температура незначно відрізняється від попередньо прийнятої.
Визначимо коефіцієнт теплопередачі:
,
де Вт/(мк) коефіцієнт теплопровідності трубки за табл. 7 [1],
м, товщина стінки трубки,
коефіцієнт забру...
