4.6) В
де d - внутрішній діаметр труб теплообмінника, м; n-число труб, z-число ходів (см.табл.2.3. [2]).
Re 1 = 4 в€™ 5/(3,14 в€™ 0,02 в€™ (100/2) в€™ 0,000552) = 10989. p> Значення критерію Прандтля знайдемо за формулою:
Pr 1 = з 1 в€™ Ој 1 /О» 1 (4.7)
Pr 1 = 4029 в€™ 0,000552/0,576 = 5,5.
Так як значення Re 1 одно 10989, то значення критерію Нусельта знайдемо за формулою:
(4.8) В
Поправкою (Pr 1 /Pr c т1 ) 0,25 прінебрегать тому різниця температур між рідиною і стінкою невелика, менше О”t ср .
Nu 1 = 0,021 в€™ 10989 0,8 в€™ 5,5 0,4 ​​ = 74,7 Вт/м в€™ К
Значення коефіцієнта тепловіддачі О± 1 визначимо за формулою:
О± 1 = Nu 1 в€™ О» 1 /d (4.9)
О± 1 = 74,7 в€™ 0,4046/0,021 = 1439 Вт/м 2 в€™ К
Приймемо, що значення теплових провідностей стінки труби зі боку пара 11600 Вт/м 2 в€™ К з боку киплячого розчину 2900 Вт/м 2 в€™ К.
1/S = 1/(1/11600 +0,002/25,1 +1/2900) = 0,00051 Вт/м 2 в€™ К.
Знайдемо число Рейнолдса для газової фази:
(4.10)
О± 2 = 2,04 в€™ Оµ в€™ О» ст в€™ (ПЃ в€™ L n/G п Ој) 1 /3 = 2,04 в€™ 0,7 в€™ 25,1 в€™ (0,59 2 в€™ 4 в€™ 100/0, 7365 в€™ 0,001) 1/3 = 4336
К = 1/(1/2124 +0,00051 +1/4336) = 696,6 Вт/м 2 в€™ К.
Тоді необхідна поверхню теплопередачі:
F тр = Q/(K в€™ О”t ср ) = 1531020/76, 8 в€™ 696,6 = 28,6 м 2 .
З таблиці. 2.3 [2] вибираємо теплообмінник з близькою поверхнею теплообміну. Розрахунки підтверджують, що обраний раніше теплообмінник є оптимальним.
Запас поверхні:
О” = (31-28,6) в€™ 100/28, 6 = 8,39% (4.12)
4.5 Визначення гідравлічного опору теплообмінника
А) у трубному просторі:
Швидкість середовища в трубах теплообмінника:
П‰ тр = 4 в€™ G 1 в€™ z/(3,14 в€™ d 2 в€™ n в€™ ПЃ 1 ) (4.13)
П‰ тр = 4 в€™ 5 в€™ 2/(3,14 в€™ (0,021) 2 в€™ 100 в€™ 1023) = 0,28 м/с. p> Для визначення коефіцієнта тертя О» потрібен Re середовища. Re = 12800. p> Коефіцієнт тертя О» розраховуємо за формулою:
В
Т.к. діаметр кожуха обраного теплообмінника дорівнює D k = 600 мм, а число ходів z = 2, то діаметр умовного проходу його штуцерів дорівнює d ш = 150 мм (см.табл.2.6. [2]).
Швидкість потоку в штуцерах:
П‰ ш = 4 в€™ G тр /(3,14 в€™ ПЃ ...
