ГОСТ 12067-80)
Приймаються ширину стрічки b=0,3 м, тоді площа поперечного перерізу каналу f=0,012 м 2. Дійсна швидкість руху бензолу по каналу теплообмінника:
Дійсна швидкість руху бензолу по каналу теплообмінника:
м/с
Дійсна швидкість руху води по каналу теплообмінника:
? води=998 кг/м 3
м/с
Критерій Re для бензолу:
Коефіцієнт кінематичної в'язкості м 2/с
Прийнявши діаметр спіралі теплообмінника Dc=1 м, за формулою знаходимо критичне значення
для води
Коефіцієнт кінематичної в'язкості м 2/с
Коефіцієнт тепловіддачі
Визначаємо коефіцієнт тепловіддачі від бензолу до стінки:
Критерій Прандтля Pr=6,1
Коефіцієнт теплопровідності бензолу Вт/м 2? К
Критерій Нуссельта:
Вт/м 2? К
Визначаємо коефіцієнт тепловіддачі від води до стінки:
Критерій Прандтля Pr=5,93
Коефіцієнт теплопровідності води Вт/м 2? К
Критерій Нуссельта:
Вт/м 2? К
Переймаючись товщиною стінки спірального теплообмінника м і матеріалом стінки із сталі з коефіцієнтом теплопровідності? стали=16 Вт/м? К, знаходимо значення коефіцієнта теплопередачі:
Вт/м 2? К
Конструктивний розрахунок
Знаходимо поверхню теплообміну спірального теплообмінника
м 2
Довжина листів спіралі визначається зі співвідношення:
b=0,03 м (ефективна ширина стрічки)
м 2
Визначимо число витків спіралі, необхідне для отримання ефективної довжини:
м
м
Визначаємо зовнішній діаметр спіралі теплообмінника з урахуванням товщини листа:
м
Знаючи зовнішній діаметр спіралі, знаходимо критичне значення Re:
Таким чином, для бензолу Re=38250 gt; Re крит=13650;
для води Re=71550 gt; Re крит=24900
Втрати напору
Визначимо втрату напору теплоносіями при проходженні через канали спірального теплообмінника
Па
Для охолоджуючої води втрата напору:
Па
Висновок
У роботі був зроблений розрахунок спірального теплообмінника. На підставі розрахункових даних був підібраний спіральний теплообмінник для конденсації 1000 кг/год бензолу з основними приблизними розмірами апарату:
товщина стінки? 2=0,004 м
довжина листів спіралі L=52,084 м 2
- поверхня теплообміну F=3,125 м 2
- площа перерізу каналу теплообмінника f=0,012 м 2
- число витків спіралі n=15,721
зовнішній діаметр спіралі Dc=1,083 м
ширина листа b=0,03 м
Список використаної літератури
1. Основні процеси та апарати хімічної технології: Посібник з проектування/Г.С. Борисов, В.П. Бриков, Ю.І. Дитнерскій та ін. Під ред. Ю.І, Дитнерскій, 2-е изд., Перераб. і дополн. М .: Хімія, 1991 - 496 с.
. Павлов А. Ф., Романків П. Л, Носков А. Л. Приклади і завдання курсу процесів і апаратів хімічної технології. Л .: Хімія, 1987. 575 с.
. Довідник з теплообмінникам. М .: Вища. 1987. Т. I. 561 с; т. 2. 352 с.
. Пластинчасті і спіральні теплообмінники. Н. В. Барановський, Л.М. Коваленко, А.Р. Ястребенецький М .: Машинобудування +1973
