Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Последовательность расчета и подбора кожухотрубчатого теплообменника




Доверь свою работу кандидату наук!
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

 

Рассмотрим последовательность расчета и подбора кожухотрубчатого теплообменного аппарата для нагрева органической жидкости от начальной t до конечной t температуры при расходе жидкости G2 (кг/с).

В качестве горячего теплоносителя выбираем насыщенный водяной пар давлением Р (МПа) при степени сухости х.

По таблице 1 принимаем тип аппарата, выбираем материал труб – сталь; аппарат вертикальный. Нагреваемая жидкость подается в трубы, пар – в межтрубное пространство.

По таблицам теплофизических свойств нагреваемой жидкости при t2ср = 0,5.( t+ t) определяем плотность r2 (кг/м3), теплоемкость С2 (кДж/(кг.град)), вязкость m 2 (Па.с), теплопроводность l2 (Вт/(м2.град)) [1].

По таблице I приложения по давлению Р (МПа) определяем температуру насыщения пара t= t= ts и удельную теплоту конденсации r (кДж/кг).

По таблице теплофизических свойств воды на линии насыщения (таблица II приложения) при ts определяем свойства конденсата: плотность r (кг/м3), теплопроводность (Вт/(м.град)), вязкость m (Па.с) [1].

Расчет кожухотрубчатого аппарата проводится следующим образом:

1 Определяем тепловую нагрузку аппарата

Q2 = G2 . C2 . ( t– t), кВт;

2 По уравнению теплового баланса (6) определяем расход насыщенного водяного пара

, кг/с;

3 При теплообмене между теплоносителями насыщенный водяной пар конденсируется при постоянной температуре ts; поэтому схема движения теплоносителей не влияет на величину средней разности температур. Dtср определяем либо по уравнению (10), либо (11). Расчетная схема для определения Dtб и Dtм изображена на рисунке 31 d.

4 По таблице 3 принимаем ориентировочное значение коэффициента теплопередачи Кор с учетом вида теплоносителей и характера их движения (в данном примере – от конденсирующегося водяного пара к органической жидкости при ее вынужденном движении);

5 По уравнению (18) рассчитываем ориентировочную площадь поверхности нагрева

, м2;

6 Принимаем диаметр труб (20´2,0 мм или 25´2,0 мм; первая цифра обозначает наружный диаметр трубы dн, вторая – толщину стенки d. Тогда внутренний диаметр трубы dвн = dн – 2.d, мм) и длину труб l (l = 2,0; 3,0; 4,0; 6,0 м в соответствии с ГОСТом на принятый к расчету аппарат.

7 Определяем общее число труб аппаратов, шт

;

8 Число труб n1 (шт) на один ход определяем из условия турбулентного режима движения жидкости (Re = 10 000 – 20 000). Например, ориентировочно принимаем Re2 ор = 15 000. Тогда

;

9 Рассчитываем число ходов трубного пространства аппарата

;

10 По рассчитанным величинам Fор, n, z и выбранным размерам труб (dвн и l) в соответствии с ГОСТом подбираем аппарат с наиболее близкими параметрами: Fнорм, м2; n; z;

11 Проводим проверку выбранного аппарата, определив коэффициенты теплоотдачи со стороны конденсирующегося водяного пара (a1) и нагреваемой жидкости (a2) по критериальным уравнениям соответствующего вида и коэффициент теплопередачи К по уравнению (14);

12 Уточняем поверхность теплопередачи (Fрасч, м2) по уравнению

;

13 Определяем запас поверхности нагрева D, %

.

Если запас поверхности нагрева D достаточен, то аппарат выбран правильно. В противном случае расчет повторяют, приняв другой режим движения, размеры труб и др.

При выполнении расчета (пункт 10) может оказаться, что для заданных исходных величин подходят несколько нормализованных аппаратов. В этом случае необходимо проверить возможность применения каждого из них. Сопоставление конкурентно-способных аппаратов проводят с учетом их массы (таблица X приложения) и гидравлического сопротивления.

 







Дата добавления: 2015-09-04; просмотров: 637. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2022 год . (0.012 сек.) русская версия | украинская версия