- товщина стінки;
О» ст - коефіцієнт теплопровідності стінки.
Тоді коефіцієнт теплопередачі буде дорівнює:
(11)
Середня різниця температур О”t ср визначається наступним чином [2]:
(12)
де О”t б і О”t м - велика і менша різниці температур на кінцях теплообмінника відповідно.
Якщо відношення, то з достатньою точністю замість рівняння (12) можна застосовувати таке рівняння:
(13)
Слід зазначити, що з рівняння (12) випливає: якщо О”t б = 0 або О”t м = 0 , то й О”t ср = 0 ; якщо О”t б = О”t м , то О”t ср = О”t б = О”t м .
Якщо температура одного з теплоносіїв у процесі теплопередачі не змінюється уздовж поверхні (конденсація насиченої пари, кипіння рідини), те середню різницю температур О”t ср також визначають за рівняннями (12) і (13).
Формули (12) і (13) застосовні за умови, що в теплообміннику значення коефіцієнта теплопередачі К і твір масової витрати на питому теплоємність G В· з для кожного з теплоносіїв можна вважати постійним уздовж всієї поверхні теплообміну. ​​
У тих випадках, коли уздовж поверхні теплообміну значно змінюється величина коефіцієнта теплопередачі К (або твір масової витрати на питому теплоємність G В· з ), застосування середньої логарифмічною різниці температур [рівняння (12)] стає неприпустимим. У цих випадках диференціальне рівняння теплопередачі вирішують методом графічного інтегрування.
Середню температуру води знайдемо за формулою:
(14)
де t на поч і t в кін - початкова та кінцева температури води відповідно.
Середню температуру димових газів знайдемо за формулою:
(15)
Середня витрата тепла, переданого від димових газів до воді, знайдемо за формулою:
(16)
де G в - ваговий витрата води в теплообміннику;
c в - середня питома теплоємність води;
t на поч і t в кін - початкова та кінцева температури води відповідно.
Площа поверхні теплообміну апарату знаходиться з співвідношення (1):
(17)
Розрахункова довжина трубок визначається за виразом:
(18)
З рівняння безперервності потоки:
(19)
легко визначається площа перерізу трубок одного ходу:
(20)
де G - Ваговий витрата робочого середовища, кг/с;
w - швидкість руху, м/с;
Оі - питома вага середовища, кг/м 3 .
Площа перерізу визначається також співвідношенням
В
звідки знаходимо кількість трубок одного змійовика
(21)
де d в - внутрішній діаметр трубок.
Якщо за формулою (17) довжина трубок виявиться більше, ніж 6 - 7 м , то слід прийняти кілька паралельно працюючих змійовиків. Число ходів при цьому складе:
(22)
де L - Робоча довжина трубок. p> Загальна кількість трубок прийнятої довжини L складе:
(23)
Ця кількість трубок необхідно розмістити в трубній плиті і відповідно до прийнятого розміщенням визначити діаметр корпусу апарату.
2.3.2 Вибір і розміщення трубок у трубних плитах
Вибір проживання трубок у трубних плитах повинен проводитися з обліком таких вимог
1) досягнення максимальної компактності пристрою, що приводить до зменшення діаметрів трубних плит і корпусу апарату, а також до зменшення перерізу міжтрубному простору, що збільшує швидкість рухомої в ньому робочого середовища і підвищує коефіцієнт теплопередачі;
2) забезпечення достатньої міцності трубних плит та умов міцного і щільного кріплення трубок в плитах;
3) додання конструкції апарату максимальної В«технологічностіВ» себто полегшення умов виготовлення та ремонту апарату.
Дотримання цих важливих вимог пов'язана з вибором геометричної конфігурації розміщення трубок в плитах і кроку розміщення.
За геометричної конфігурації розрізняють такі способи розміщення трубок:
1) по вершинах правильних багатокутників;
2) по концентричних колах.
Пер...
