ub>, як середнє арифметичне q ' і q "
q ср = (q '+ q ")/2 = (4269,2 + 4148,8)/2 = 4209 Вт/м 2
Відомо, що відносна теплове навантаження пов'язана з коефіцієнтом теплопередачі наступним чином:
q = K в€™ О”t ср (2.14)
Тоді вираз для знаходження уточненого значення необхідної поверхні теплообміну прийме вигляд
F = Q/(K в€™ О”t ср ) = Q/q ср (2.15)
F = 219920,85/4209 = 52,25 м 2
О” = [(58,67-52,25)/58,67] в€™ 100% = 10,94%
Результати уточненого розрахунку поверхні теплопередачі зведені в таблицю 2.3.
Таблиця 2.3 в”Ђ Результати уточненого розрахунку поверхні теплопередачі
Кількість
теплообмінників, N
F, м 2
R е A
R е B
О± 1 , Вт /( м 2 в€™ К )
О± 2 , Вт /( м 2 в€™ К )
1
1000
24610,56
53555
65,68
160,18
В
2.6 Розрахунок гідравлічного опору теплообмінника
Гідравлічне опір в трубному просторі О”p тр розраховуємо за формулою:
О”p тр = О» в€™ L в€™ z в€™ w 2 тр в€™ ПЃ тр /2d + [2,5 (z-1) +2 z] в€™ w 2 тр в€™ ПЃ тр /2 +3 w 2 тр.ш в€™ ПЃ тр /2 (2.16)
Швидкість толуолу розраховується за формулою:
w тр = 4 в€™ G А в€™ z/(ПЂ в€™ d 2 вн в€™ n в€™ ПЃ А ) (2.17)
Звідси швидкість буде дорівнює:
w тр = 4 в€™ 2,92 в€™ 1/(3,14 в€™ 0,021 2 в€™ 747 в€™ 2,74) = 4,1 м/с
Коефіцієнт тертя в трубах розраховується за формулою:
О» = 0,25 {lg [e/3,7 + (6,81/Re тр ) 0,9 ]} -2 , (2.18)
де е = О”/d вн в”Ђ відносна шорсткість труб; О” в”Ђ висота виступів шорсткостей
е = 0,0002/0,021 = 0,0095
Звідси коефіцієнт тертя буде дорівнює:
О» = 0,25 {lg [0,0095/3,7 + (6,81/24610,56) 0,9 ]} -2 = 0,04.
Швидкість розчину в штуцерах розраховується за формулою:
w шт = 4 в€™ G А /(ПЂ в€™ d шт 2 в€™ ПЃ А ) (2.19)
Звідси швидкість розчину в штуцерах буде дорівнює:
w шт = 4 в€™ 2,92/(3,14 в€™ 0,3 2 в€™ 2,74) = 15 м/с. p> Гідравлічне опір у трубному просторі:
О”p тр = 0,04 в€™ 1 в€™ 1 в€™ 4,1 2 в€™ 2,74/(0,021 в€™ 2) + [2,5 (1-1) +2 в€™ 1] в€™ 4,1 2 в€™ 2,74/2 +3 в€™ 2,74 в€™ 15 2 /2 = 10147 Па. p> Розрахункова формула для визначення гідравлічного опору в міжтрубному просторі О”p МТР має вигляд:
О”p МТР = 3 в€™ m в€™ (x +1) в€™ ПЃ МТР w 2 МТР /2 Re МТР 0,2 +1,5 в€™ x в€™ ПЃ МТР 2 w 2 МТР /2 +3 в€™ ПЃ МТР w 2 мтр.шт /2, (2.20)
де x в”Ђ число сегментні перегородки, m в”Ђ число рядів труб, подоланих потоком теплоносія в міжтрубному просторі.
Швидкість повітря в найбільш вузькому перерізі міжтрубному простору площею S МТР = 0,143 м 2 , розраховується за формулою:
w МТР = G В /(S МТР в€™ ПЃ В ) (2.21)
w МТР = 5,9 в€™/(0,143 в€™ 1,65) = 25 м/с
Число рядів труб, омиваються потоком в міжтрубному просторі,
_____________________
m = в€љ (n-1)/3 +0,25 = в€љ (747-1)/3 +0,25 = 15,78
округляючи в більшу сторону, отримаємо m = 16. Число сегментних перегородок х = 0. Діаметр штуцерів до кожуха d мтр.шт = 0,3 м, швидкість потоку в штуцерах
w мтр.шт = 5,9 в€™ 4/(3,14 в€™ 0,3 2 в€™ 1,65) = 50,6 м/с
Відповідно до формулою (2.20) опір міжтрубному простору дорівнює ...
