Предварительный выбор теплообменного аппарата по каталогу

 

а) Выбираем теплообменник с неподвижными трубчатыми решетками.

б) По значениям вязкости теплоносителей и термических загрязнений направляем воду в трубное, а масло МС в межтрубное пространство.

в) По диапазону площадей проходных сечений трубного и межтрубного пространства, а также по величине расчетной площади поверхности теплообмена, предварительно выбираем шестиходовой аппарат с площадью теплообмена с трубами длинной 3 м.

Конструктивные характеристики выбранного аппарата.

 

Диаметр кожуха , мм Наружный Внутренний
Наружный диаметр теплообменных труб , мм
Число ходов по трубам,
Площади проходного сечения одного хода:
По трубам ,	0,9·10-2
В вырезе перегородки ,	3,7·10-2
Между перегородками ,	4,8·10-2

 

Расчет коэффициентов теплоотдачи от горячего теплоносителя к стенке α1 и от стенки к холодному теплоносителю α2, термических сопротивлений стенки трубы и загрязнений .

 

 

Рассчитаем и .

 

 

где Re, Pr - числа подобия теплоносителя, движущегося в трубах ТА, при среднеарифметической температуре потока. Prc – число Прандтля теплоносителя, движущегося в теплообменных трубах ТА при средней температуре стенки труб.

- коэффициент теплопроводности теплоносителя, движущегося в трубах ТА. и - наружный диаметр и толщина стенки теплообменных труб.

Средняя скорость теплоносителя в трубном пространстве:

 

 

Число Рейнольдса:

 

 

- Вязкостно-гравитационное движение

Из таблицы определяем следующие константы:

 

C=0,15; j=0,33; y=0,43; i=0,1;

 

Определим воды из таблицы при :

 

 

Подставим:

 

 

Рассчитаем коэффициент теплоотдачи теплоносителя в межтрубном пространстве:

 

,

 

где значения коэффициентов С, Сz, C1, m, n выбираются из таблицы в зависимости от расположения труб в пучке и значения числа Рейнольдса:

Выберем расположение труб в пучке в виде квадрата.

Вычислим среднюю скорость теплоносителя в межтрубном пространстве:

 

 

Посчитаем число Рейнольдса:

 

 

Выбираем коэффициенты:

m=0,6; n=0,36; C1=0,36

Из таблицы 2-7: C=0,731; Cz=0,843.

 

 

Рассчитаем

 

 

Уточняем k:

 

 

Уточняем Fрасч.:

 

;

 

Окончательный выбор теплообменника:

 

Диаметр кожуха , мм Наружный Внутренний
Наружный диаметр теплообменных труб , мм
Число ходов по трубам,
Площади проходного сечения одного хода:
По трубам ,	1,8·10-2
В вырезе перегородки ,	4,0·10-2
Между перегородками ,	4,5·10-2

 

Площадь поверхности теплообменника равна 49 м2, Длина трубы l = 3 м.

 

Расчет второго рода

 

Проверочный тепловой расчет теплообменного аппарата.

Определяем фактическую тепловую мощность выбранного аппарата:

 

 

Вычислим приведенный водяной эквивалент :

 

 

По приложению 1, рисунок 1-3 выбираем , для PS = 0,47 и

R = 0,71

 

Рис. 1

 

Таким образом Р = 1

 

 

Итак, тепловая мощность равна:

 

 

Определим действительные температуры теплоносителей на выходе теплообменного аппарата:

 

 

Вычислим погрешности найденных температур:

 

 

Вычислим погрешность тепловой мощности:

 

 

Графическая часть

шестиходовой кожухотрубчатый теплообменник

Рис. 2 - Шестиходовой кожухотрубчатый теплообменник с неподвижными трубными решетками: 1 - распределительная камера; 2 - кожух; 3 - теплообменная труба; 4 - поперечная перегородка; 5 - трубная решетка; 6 - задняя крышка кожуха;7 - опора; 8 - дистанционная трубка; 9 - штуцеры; 10 - перегородка в распределительной камере; 11 - отбойник

 

Литература

 

1. А.Ф. Калинин Расчет и выбор конструкции кожухотрубного теплообменного аппарата – Москва 2002.

2. А.К. Трошин Теплоноситель тепло- и массообменных аппаратов и их теплофизические свойства – Москва 1984.

 

Размещено на Allbest.ru