ормулою:
, (2.11)
де - товщина стінкі труби, м;
- теплопровідність вуглецевої Сталі,.
.
При Попередньо прийнятя коефіцієнт тепловіддачі від пару, что конденсує загальний коефіцієнт теплопередачі дорівнює:
, (2.12)
.
Уточнюємо дійсна Поверхня теплообміну:
.
Остаточно Приймаємо Теплообмінник з розмірамі F=41, l=4м.
.1.4 Вибір типу теплообмінніка
Для Вибори типом теплообмінніка розрахуємо напруженного, что вінікають в его трубах та кожуха.
Середня температура стінкі труби знаходимо за формулою:
, (2.13)
де - середня температура стінкі труби,
,
.
В апараті азот находится у міжтрубному просторі та має температуру до 150, и того апарат з ціллю безпеки винен буті ізольованій. Це зменшіть теплові ВТРАТИ.
Приймаємо температуру стінкі кожуха
Різніця температур:
.
Приймаємо для виготовлення теплообмінніка сталь 20 ГОСТ 1050-94, ВРАХОВУЮЧИ, некорозійність теплоносіїв.
Знаючий теплопередачу поверхні тип теплообмінніка (Н, К, П, У) візначається величинами напруженного, что вінікають в трубах та кожуха апарата.
Схема температурних деформацій трубок та кожуха пріведені на рис. 2.2
Рис. 2.2 - Схема температурних деформацій трубок та кожуха
Так, як у нашому випадка температура труб Вище, чем кожуха, то трубки будут стіснуті на величину, а кожух розтягнутій на величину и тоді віконується Рівність:
, (2.14)
При цьом зусилля розтягування кожуха дорівнює зусилля стіскання трубок и Кожне з ціх зусіль дорівнює температурному зусилля:
, (2.15)
Так, як материал кожуха та трубок однакової то зусилля візначаємо за формулою:
, (2.16)
де - площа поперечного перерізу трубок,;
- площа поперечного перерізу кожуха,;
- модуль пружності матеріалу трубок, Па;
- модуль пружності матеріалу кожуха, Па.
Візначімо площу поперечного перерізу трубок:
, (2.17)
де - товщина стінкі труби, м;
- кількість трубок, шт.
Площа поперечного перерізу кожуха:
, (2.18)
де - внутрішній діаметр кожуха, м;
- товщина стінкі кожуха, м.
Згідно конструктивних міркувань Приймаємо для виготовлення кожуха трубу 426х9.
Для Сталі 20 (материал кожуха и трубок)
=МПа (при) [5].
=МПа (при) [5].
- модуль пружності матеріалу кожуха, Па.
Тоді:
МПа.
Загальне зусилля від Тиску в теплообмінніку, что розтягує трубки та кожух:
, (2.19)
, (2.20)
де - ТИСК у кожуха теплообмінніка, Па.
МН.
, (2.21)
де - ТИСК у трубках теплообмінніка, Па;
- внутрішній діаметр трубок, м.
МН,
МН.
зусилля від Тиску в теплообмінніку, что спріймають трубки дорівнює:
, (2.22)
МН.
зусилля, что спріймає кожух дорівнює:
, (2.23)
МН.
напруженного, что вінікає в трубах теплообмінніка, візначаємо за формулою:
, (2.24)
де - допустиме напруженного для матеріалу трубок, МПа ...
