Ширина пучка, м
Загальна кількість труб в теплообміннику, шт
якщо z - парне, то;
якщо z - непарне, то.
Поздовжній крок, мм
Внутрішній діаметр теплообмінної трубки, мм:
Площа вхідного перетину трубок, м2
Швидкість пара в трубках, м/с
Коефіцієнт тепловіддачі з боку гріючого теплоносія, Вт/(м2? К)
Площа стисненого перетину пучка, м2
Швидкість руху нагреваемого теплоносія в трубках, м/с
Число Рейнольдса для нагреваемого теплоносія
Поправка на число рядів
Поправка на компоновку
якщо, то;
якщо, то.
Число Нуссельта для нагреваемого теплоносія при
Приймаємо, що
Тоді
Коефіцієнт тепловіддачі з боку нагреваемого теплоносія, Вт/(м2? К)
Розрахунковий коефіцієнт теплопередачі, Вт/(м2? К):
Розрахункова поверхню теплообміну, м2:
Активна довжина труб, м:
2.4 Гідравлічний розрахунок теплообмінного апарату
Коефіцієнт форми
Кількість Ейлера при поперечному обтіканні гладкотрубний пучків
якщо,
якщо,
Втрати тиску при прокачуванні нагреваемого теплоносія, Па:
Швидкість потоку на вході, м/с:
Швидкість потоку на виході, м/с
Втрати тиску на прискорення або гальмування потоку, Па
Втрати тиску на прокачування нагреваемого теплоносія, Па
3. Конструкції теплообмінних апаратів
. 1 Теплообмінні апарати з трубчастою поверхнею нагріву
Найпростіший з трубчастих теплообмінників типу «труба в трубі» складається з двох коаксіально закріплених труб. Перший теплоносій переміщається по внутрішній трубі 1. Другий теплоносій проходить в кільцевому просторі, утвореному трубою 1 і співвісні з нею зовнішньої трубою 2. Таким чином, поверхня, через яку передається теплота, утворена тією частиною поверхні внутрішньої труби, яка укладена у зовнішній трубі. Для збільшення поверхні теплообміну в одному апараті елементи, утворені двома трубами, з'єднують послідовно за допомогою вигнутих з'єднувальних труб 3. Міжтрубний простір елементів повідомляється через сполучні патрубки 4.
Теплообмінники типу «труба в трубі» прості за конструкцією і піддаються механічній чищенні, заміна окремих елементів нескладна. Головна перевага цих апаратів полягає в тому, що можна забезпечити оптимальні швидкості руху теплоносіїв, підбираючи відповідні діаметри труб.
Рис. 3.1
Істотний недолік апаратів «труба в трубі» - значні габарити, тобто невелика поверхню теплообміну в одиниці об'єму апарату.
У кожухотрубних теплообмінному апараті реалізована та ж ідея, що і в апараті «труба в трубі», але замість однієї труби в зовнішню трубу великого діаметру поміщений пучок труб. Кожухотрубні теплообмінники характеризуються компактністю. У 1м 3 об'єму апарату поверхню теплопередачі може досягати 200м?.
Поверхня теплообміну змійовикових теплообмінників утворена трубчастим змійовиком, усередині якого пропускається гарячий або холодний теплоносій. Число витків змійовика обмежена значними гідравлічними опорами, тому поверхня теплообміну змійовикових апаратів невелика, і використовують їх в апаратах малої продуктивності.
. 2 Теплообмінні апарати з плоскою поверхнею нагріву
Рис. 3.2
Поверхня теплообміну пластинчастого теплообмінника складається з гофрованих пластин з чотирма отворами по кутах. Проклавши між пластинами 2 і 3 спеціальні фасонні прокладки і притискаючи пластини один до одного, можна утворити канал синусоїдального профілю, за яким рідина може перетікати з верхнього лівого отвори в нижнє ліве. Ці два отвори об'єднані спільною великий прокладкою, в той час як два інших отвори оточені малими (кільцевими) прокладками, і з них рідина не може ні виходити, ані входити в канал. Якщо до двох стисненим пластинам 2 і 3 притиснути пластину 4, об'єднавши прокладкою нижнє праве отвір з верхнім правим, то буде утворено два канали.
У першому, між пластинами 2 і 3, один теплоносій перетікає зверху вниз, а в другому каналі, між пластинами 3 і 4, інший теплоносій проходить знизу вгору. Продовжуючи, додавати пластини і прокладки, праворуч і ліворуч від утвореного пакета, можна збільшувати число паралельних каналів і поверхня теплообміну. Ширина синусоїдальн...
