>
Теплоємність,
3730
4190
В'язкість,
1,310 -3
1,15510 -3
Теплопровідність,
0,418
0,587
В
Визначення теплового навантаження, витрати холодоагенту, розрахунок орієнтовної поверхні теплообміну, вибір типу та конструкції теплообмінника. Так як на початку розрахунку коефіцієнт теплопередачі К не відомий, то для знаходження поверхні теплопередачі F приймаємо його орієнтовний значення, яке вибирається на основі досвіду експлуатації теплообмінного устаткування.
Визначимо теплову навантаження необхідну для охолодження сировини до необхідної температури. Так як в заданому нам процесі не відбувається зміна агрегатного стану ні речовини теплоносія, ні речовини хладоагента, то теплове навантаження знаходиться по формулою:
; (5)
Визначимо витрата холодоагенту (води):
; (6)
.
Обчислимо орієнтовний значення необхідної поверхні теплопередачі F ор :
; (7)
.
Так як нам вигідно зниження температури кріпленого вина, направимо гарячий потік в межтрубное простір, а холодоагент - в трубне. У цьому випадку будуть втрати теплоти в навколишнє середовище через кожух теплообмінника.
Приймемо розмір труб трубного пучка мм. Задамося величиною критерію Рейнольдса для трубного простору Re тр = 10000. Знайдемо кількість труб n, яке забезпечить розвинене турбулентний рух холодоагенту.
; (8)
.
Тепер, орієнтуючись на величину поверхні теплопередачі F ор і кількістю труб, вибираємо нормалізоване кожухотрубчасті теплообмінник.
Таблиця № 2
Характеристики нормалізованого кожухотрубчасті теплообмінника
Параметр
Значення
Поверхня теплопередачі F т , м 2
209
Діаметр кожуха внутрішній D, мм
1000
Загальна кількість труб n, шт
666
Довжина труб L, м
4,0
Площа трубного простору S тр , м 2
0,055
Площа міжтрубному простору S МТР , м 2
0,106
Число рядів труб по вертикалі n р
26
Число ходів z
4
Розрахунок коефіцієнтів тепловіддачі для трубного і міжтрубного просторів. Розрахунок коефіцієнта тепловіддачі для міжтрубному простору. Визначаємо об'ємну витрату кріпленого вина:
; (9)
.
Знаходимо швидкість потоку в міжтрубному просторі:
; (10)
.
Знаходимо значення критерію Рейнольдса Re 1 для міжтрубному простору:
; (11)
.
Обчислюємо критерій Прандтля:
; (12)
.
Визначаємо критерій Нуссельта. Приймемо , А значення дужки
.
; (13)
.
Тепер знаходимо коефіцієнт тепловіддачі для міжтрубному простору:
; (14)
.
Розрахунок коефіцієнта тепловіддачі для трубного простору.
Визначаємо об'ємну витрату води:
; (15)
.
Знаходимо швидкість потоку в міжтрубному просторі:
; (16)
.
Знаходимо значення критерію Рейнольдса Re 1 для трубного простору:
; (17)
.
Обчислюємо критерій Прандтля:
; (18)
.
Визначаємо критерій Нуссельта. Приймемо , А значення дужки
.
; (19)
.
Тепер знаходимо коефіцієнт тепловіддачі для трубного простору:
; (20)
.
Визначаємо розрахункове значення коефіцієнта тепловіддачі До р
Теплообмінник буде виготовлений з звичайної вуглецевої сталі з коефіцієнтом теплопровідності О»ст = 46,5 Вт/(м в€™ К). Врахуємо також поява в процесі експлуатації апарату забруднень як з боку дистиляту rзаг.1 = 1/5800 Вт/(м2 в€™ К), так і з боку охолоджуючої води rзаг.2 = 1/1500 Вт/(м2 в€™ К). p> Тоді коефіцієнт теплопередачі буде дор...
