justify"> 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 + 1/6150)=2090 Вт/(м2 · К)
Коефіцієнт теплопередачі для забрудненої поверхні за значеннями коефіцієнта использование поверхні теплообміну? =0,8;
=K ·? =2 090 · 0.8=тисячі шістсот сімдесят дві Вт/(м2 · К)
Перевіряємо правільність прийнятя значення температури стінкі за формулою:
tст=tп - (k /? 1) ·? t ср
ст=102 - (1672/600,2 19) · 53=84,14? С
Різниця между прийнятя значень температури стінкі і визначення становіть 0,14? С, что допускається.
Визначення площади поверхні теплопередачі
=Q/(k ·? t ср)=2906496/(1 672 · 53)=32,8 м2
конструктивні розрахунок
розрахунково Довжину всех ходів візначаємо за формулою:
L=F/(? · d р · n1)=32,8/3,14 · 0,022 · 34=16,8 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=11.
Вібіраємо чотірьохходовій теплообмінник, робоча довжина трубок которого становіть l=1,5 м.
Загальна Кількість труб, что розміщуються на трубних решітках:
=z · n1=11 · 28=316.
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=44632,52
lt; 42000 (20?/dв=20 · 0,021/0,01 · 10-3=42000), тоді? =0,3164 · Re - 0,25=0,3164 · 44632,52-0,25=0,022.
Сума Коефіцієнтів місцевіх опорів у теплообмінніку:
?? =2,5 + 1 + 1,5 + 1 + 1,5 + 1,5=9.
Втрата тиску:
? р=(? · + ??) ·
? р=(0,0236 · + 9)=20379 Па
Потужність приводу насоса:
N=(m ·? р) /? ·?,
де?- Коефіцієнт Корисної Дії насоса, Який пріймаємо рівнім 0,8.=(11,6 · 3556)/0,8 · 989=299 Вт
Розрахунок теплової ізоляції:
в=А · F · (tіз - tп)=3423,1
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=32.8 · 2000 · 0,08=5 246 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=299 · 0,4 · 4000=478050 грн/рік
Отже, сумарні затрати складають
К? =Ка + Ке=18338 + 993876=483296 грн/рік
