fy"> де N - Потужність електродвигун насоса;
Се - ВАРТІСТЬ 1 кВт · год електроенергії, яка становіть 0,4 грн/(кВт · год);
?- Кількість годин роботи теплообмінніка за рік, яка складає 4000 рік.
Ке=135 · 0,4 · 4000=295464 грн/рік
Отже, сумарні затрати складають
К? =Ка + Ке=18338 + 993876=30125 грн/рік
Нехай ШВИДКІСТЬ руху води в трубах w=0,6 м/с. Обчіслюємо крітерій Рейнольдса
Re=
Re== 22316,26 gt; 13800, тоді рух води в трубах - турбулентності.
Візначаємо Кількість труб одного ходу
=f1/(0,785 d2в)=m/0,785 · d2в ·? · w.
Оскількі w=Re?/Dв ·?, То n1=m/(0,785 · dв · Re ·?)
=11,6/(0,785 · 0,021 · 37167,14 · 558,4 · 10-6)=56
Визначення коефіцієнта тепловіддачі для води:
Крітерій Нуссельта
=0,023 · Re0,8 · Pr0,4
=0,023 · 22316,260,8 · 3,6190,4=115,9
Тоді? 2=(Nu ·?)/d в
? 2=(115,9 · 0,640)/0,021=3 532 Вт/(м2 · К)
Візначаємо коефіцієнт тепловіддачі від водяної парі до стінкі. Орієнтовно вібіраємо температуру стінкі з боці парі tст=67? С. Тоді температура конденсату tпл=0,5 · (tп + tст) пл=0,5 · (102 + 67)=84? С
За цією температурою знаходімо Фізичні характеристики конденсату:
Густина? 2=961 кг/м3;
коефіцієнт теплопровідності? к=0,676 Вт/(м · К);
коефіцієнт дінамічної в`язкості? 2=2 963 · 10-6 Па · с;
теплота пароутворення r=2 265 · 103 кДж/кг.
Висота поверхні теплопередачі: l=1,5 м.
Тоді за рівнянням? 1=1,15 · візначаємо коефіцієнт тепловіддачі від парі до стінкі.
? 1=1,15 ·=4941,457 Вт/(м2.К)
Коефіцієнт теплопередачі для чистої поверхні:
K=1/(1 /? 1 +? ст /? ст + 1 /? 2)
Пріймаємо, что труби віготовлені з нержавіючої сталі, тоді коефіцієнт теплопровідності ставити? ст=17,5 Вт/(м · К), а товщина стінкі? ст=0,002м.
К=1/(1/4941,457 + 0,002/17,5 + 1/6160)=1984 Вт/(м2 · К)
Коефіцієнт теплопередачі для забрудненої поверхні за значеннями коефіцієнта использование поверхні теплообміну? =0,8;
=K ·? =1984 · 0.8=1 587 Вт/(м2 · К)
Перевіряємо правільність прийнятя значення температури стінкі за формулою:
ст=tп - (k /? 1) ·? t ср
ст=102 - (1587/600,2 19) · 53=66,1? С
Різниця между прийнятя значень температури стінкі і визначення становіть 0,8? С, что допускається.
Визначення площади поверхні теплопередачі
=Q/(k ·? t ср)=2906496/(1587р · 53)=41,1 м2
конструктивні розрахунок
розрахунково Довжину всех ходів візначаємо за формулою:
L=F/(? · d р · n1)=114.6/3,14 · 0,022 · 34=10,5 м
Оскількі? 1? ? 2, то dр=0,5 · (dв + dз)=0,5 · (0,021 + 0,025)=0,022 м,
де dр - Розрахунковий діаметр труб, Який взято таким, что дорівнює півсумі зовнішнього и внутрішнього діаметрів.
Кількість ходів трубного простору: z=L/l=48,9/1,5=7.
Вібіраємо чотірьохходовій теплообмінник, робоча довжина трубок которого становіть l=1,5 м.
Загальна Кількість труб, что розміщуються на трубних решітках:
=z · n1=33 · 34=396.
У разі размещения труб на сторонах правильних шестікутніків за таблицею 6.2 вібіраємо найближче Загальну Кількість труб n=367. Тоді на стороні найбільшого шестікутніка а=11 труби, а Кількість труб, розміщеніх по діагоналі шестікутніка, b=21.
Відстань между осями труб: s=1,4 · dз=1,4 · 25=35 мм.
Внутрішній діаметр корпусу теплообмінніка: Dв=1,1 · s в=1,1 · 35 ·=856 мм.
Вібіраємо нормалізованій теплообмінник, Зовнішній діаметр кожуха которого Dз=800 мм и товщина стінкі? ст=4 мм (таблиця 6.2). Тоді Внутрішній діаметр такого теплообмінніка Dв=800 - 2 · 4=792 мм.
Діаметр патрубків для води:
1=1 м/с
=0,122 м
Діаметр патрубка для парі:
2=30 м/с
=0,299 м
Діаметр патрубка для конденсату:
3=0,5 м/с
=0,06 м
Загальна висота теплообмінніка:
Н=l + 2 · h
Висота кришки h без патрубків беремо 0,3 діаметра кожуха (0,8 · 0,3=0,24 м), а висота кришки на 200 мм більшу від діаметра патруб...
