івсумі зовнішнього и внутрішнього діаметрів.
Кількість ходів трубного простору: z=L/l=48,9/1,5=8.
Вібіраємо чотірьохходовій теплообмінник, робоча довжина трубок которого становіть l=1,5 м.
Загальна Кількість труб, что розміщуються на трубних решітках:=z · n1=33 · 34=357.
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 патрубка для води (0,122 + 0,2=0,322 м )
Н=1,5 + 0,42 + 0,322=2,062 м.
гідравлічний розрахунок
Коефіцієнт тертим? при Re=29755,01
lt; 42000 (20?/dв=20 · 0,021/0,01 · 10-3=42000), тоді? =0,3164 · Re - 0,25=0,3164 · 29755,01-0,25=0,024.
Сума Коефіцієнтів місцевіх опорів у теплообмінніку:
?? =2,5 + 1 + 1,5 + 1 + 1,5 + 1,5=9.
Втрата тиску:
? р=(? · + ??) ·
? р=(0,0236 · + 9)=7 268 Па
Потужність приводу насоса:
N=(m ·? р) /? ·?,
де?- Коефіцієнт Корисної Дії насоса, Який пріймаємо рівнім 0,8.=(11,6 · +7268)/0,8 · 989=107 Вт
Розрахунок теплової ізоляції:
в=А · F · (tіз - tп)=3868,898
Де для Повітря tп - 20 - 25, а tіз - 30 - 35
?=9,74 + 0,07 · (30-20)=10,44
=0,047 (скляна вата), а=98? С
=0,0039
Техніко-економічні показатели роботи апарата
Візначаємо Амортизаційні витрати
Ка=F · СF · а,
де F - площа теплообміну;
СF - ВАРТІСТЬ 1 м2 поверхні теплообміну апарату, яка складає 2000 грн/м2;
а - річна частина амортизаційних відрахувань, яка становіть 0,08%.
Ка=37,1 · 2000 · 0,08=5929 грн/рік
Візначаємо експлуатаційні витрати
Ке=N · Се ·?,
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=107 · 0,4 · 4000=170485 грн/рік
Отже, сумарні затрати складають
К? =Ка + Ке=18338 + 993876=176414 грн/рік
Нехай ШВИДКІСТЬ руху води в трубах w=1,2 м/с. Обчіслюємо крітерій Рейнольдса
Re=
== 44632,52 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 ·?)
n1=11,6/(0,785 · 0,021 · 37167,14 · 558,4 · 10-6)=28
Визначення коефіцієнта тепловіддачі для води:
Крітерій Нуссельта
=0,023 · Re0,8 · Pr0,4
=0,023 · 44632,520,8 · 3,6190,4=201,8
Тоді? 2=(Nu ·?)/d в
? 2=(201,8 · 0,640)/0,021=6150 Вт/(м2 · К)
Візначаємо коефіцієнт тепловіддачі від водяної парі до стінкі. Орієнтовно вібіраємо температуру стінкі з боці парі tст=67? С. Тоді температура кін?? енсату 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)
