ign="justify"> Уточнюємо значення критерії Re 2
Re 2=10000
Критерій Прандтля для води при=28 0 С.
P? =C? * /=4190 * 0.8 */0.65=5
Де=0,65 Вт/м * К - коефіцієнт теплопровідності при=28 0 С
Критерій Нуссельта для турбулентного режиму розраховується за формулою
0,25
Ставлення 0,25 для нагрівається рідини приймаємо=1
Таким чином,
Nu 2=0.021 * 2652.5 0,8 * 5 0,43 * 1=21.8
Коефіцієнт тепловіддачі дорівнює
Вт/м 2 * К
=21.8 * 0.65/0.021=674.7 Вт/м 2 * К
Коефіцієнт тепловіддачі? при конденсації парів оцтової кислоти на пучку горизонтальних труб розраховується за формулою
Де теплопровідність оцтової кислоти 70%; при=103 0 С;
p?- Щільність оцтової кислоти; ? - Питома теплота конденсації парів оцтової кислоти (табл. 2)
- динамічний коефіцієнт в'язкості оцтової кислоти при=103 0 С;
=- t, приймаємо рівною 2 0 С;
d - зовнішній діаметр труби;
- коефіцієнт, залежить від розташування труб в пучку і числа рядів по вертикалі,=1.
Приймаємо теплову провідність забруднень з боку води 1/r загр.1? +2900 Bт/м 2 * К, з боку парів оцтової кислоти 70% +1/r загр.2? 5800 Bт/м 2 * К (таблиця Б15). Коефіцієнт теплопровідності стали? ст=25.1 Bт/м 2 * К. Тоді
шестіходовий теплообмінник оцтовий конденсація
=2127.6 Bт/м 2 * К
Коефіцієнт теплопередачі дорівнює
Bт/м 2 * К
К== 666.6 Bт/м 2 * К
Розрахункова площа поверхні теплообміну
м 2
=60 м 2
До встановлення приймаємо двоходовий кожухотрубчасті теплообмінник з поверхнею 76 м 2, діаметром кожуха мм, число труб на один хід 122, загальне число труб 244, довжина труб 4 м. (табліцаБ13)
. 2 Розрахунок теплообмінного апарату
Розрахувати горизонтальний кожухотрубчасті теплообмінник для охолодження оцтової кислоти 70%. Охолоджуючий агент-вода.
Початкова і кінцева t оцтової кислоти 70%
н=103 0 С; к=30 0 С
Початкова і кінцева t води.
н=18 0 С; к=38 0 С
Індекс (1) для гарячого теплоносія (оцтової кислоти) індекс (2) для холодного теплоносія (вода). Визначаємо витрату теплоти і витрата холодної води.
Температурна схема
- 30;
- 18;
? t б=65; ? t м=12
Середня різниця температур розраховується по рівнянню
? t ср== 21.4
Середня температура оцтової кислоти
Середня температура води
=-? t ср=66.5 - 21.4=45.1 0 С
Кількість теплоти, отнімаємой від оцтової кілота з урахуванням втрат тепла в розмірі 5% дорівнює
Q=1,05 * G1 * c1 * (t1н-t1к)=1.05 * 2.6 * 2840 * (103 - 30)=565983.6 Вт
Де З 1=2840 Дж/кг К - середня питома теплоємність оцтової кислоти (таблиця А8)
де з 2 - 4190 Дж/кг К питома теплоємність оцтової кислоти
Визначення об'ємних витрат води і оцтової кислоти
де=1026 кг/м 3 - щільність пива Жигулівського при 66.5 0 С
Об'ємна витрата води дорівнює
де=992 кг/м 3 - щільність води при t=45.1 0 C
Підбір теплообмінних апаратів. Орієнтовно визначаємо максимальний розмір площі поверхні теплообміну. Мінімальне значення коефіцієнта тепловіддачі для випадку теплообміну від рідини до води До хв=500 Вт/м 3 * К. При цьому:
Для забезпечення турбулентного течії води при Re 2 10000, швидкість в трубах повинна бути більше
де=0,549 * 10 - 3 Па * с - динамічний коефіцієнт в'язкості води при t 45.1 0 С
Кількість труб діаметром 25х2мм, що забезпечують об'ємний витрата води при Re 10000
Умовно n lt; 74.4 і F lt; 102 м 2 задовольняє шести ходової теплообмінник, діаметром корпусу ...
