Определяем коэффициент теплопередачи.

 

Принимаем трубы теплообменника диаметром 25 X 2 мм. Задаемся значением критерия Rе для воды Re = 15 000 (развитое турбулентное течение) и определяем скорость движения воды и требуемое число труб из выражений:

 

 

где = 992 кг/м3 – плотность воды при 40оС (табл. 3), μ=0,657.10-3 Па.с — динамический коэффициент вязкости воды при 40 оС(табл. 3).

Обращаясь к табл. 4, видим, что ближайшие числа труб:

 

одноходовой теплообменник n=13, Fmax=3м2

двухходовой теплообменник n=56/2=28, Fmax=17,5м2

шестиходовой теплообменник n=196/6=32,6, Fmax=91м2

Для выбора одного из них оценим ориентировочно величину требуемой поверхности теплопередачи.

По табл. 5 ориентировочное среднее значение коэффициента теплопередачи в конденсаторах паров органических веществ Кор=300-800 Вт/(м2.К). Тогда максимальная площадь поверхности теплообменника:

 

м2

 

Одноходовых теплообменников с площадью поверхности такого порядка нет (табл. 4), двухходовой имеет Fmax=17,5м2, следовательно проектируемый теплообменник будет шестиходовым (nт=32,6; nобщ=196; F=61 м2)

Определяем коэффициент теплоотдачи для воды αв.

Уточняем значение критерия Rе:

 

 

Развитое турбулентное течение.

 

полагая , так как вода нагревается.

Значение критерия Pr для воды при 40 оС находим по табл. 3: Pr=4,31

Тогда

 

Вт/(м2.К)

где λ – коэффициент теплопроводности воды при 40 оС.

Рассчитать коэффициент теплопередачи для конденсирующегося пара бензола αбпо уравнению

Значения физико-химических констант жидкого бензола берём при температуре конденсации 80 °С:

 

λ1=0,14 Вт/(м.К) – рис.

ρ1=815 кг/м3 – табл. 6

μ1=0,316.10-3 Па.с – табл. 7

Расход бензола G=7800/3600=2,16 кг/с. Следовательно

Вт/(м2.К)

Термическое сопротивление стальной стенки трубы:

м2.К/Вт

где λст = 46,5 Вт/(м • К) - коэффициент теплопроводности стали

Тепловая проводимость загрязнения со стороны бензола (табл. 8):

Вт/(м2.К)

Тепловая проводимость загрязнения со стороны воды:

Вт/(м2.К)

Суммарное термическое сопротивление стенки и загрязнений:

 

м2.К/Вт

Вт/(м2.К)

 

4) Требуемая площадь поверхности теплообменника F:

 

м2

 

Выбранная по госту поверхность теплообмена Fт= 61 м2

Запас площади поверхности теплообменника

 

 

Пример решения задач 16-20

 

Рассчитать кожухотрубчатый теплообменник для нагрева 20 т/ч толуола от 21 до 98 оС. Греющий водяной насыщенный пар имеет абсолютное давление р=1,6 кгс/см2. В водяном паре содержится 0,5% воздуха.

 

1) Определяем среднюю разность температур Δtср

Температура кондесации водяного пара tконд=112,7 оС. Температурная схема:


112,7 112,7

21 98

 

Δtб=91,7 Δtм=14,7

 

Средняя разность температур:

 

 

Средник температура охлаждающей воды:

 

t2=t1-Δtср=112.7-42,1=70 оС

 

Расход толуола:

G2=20000/36000=5,56 кг/с

V2=G22=5,56/820=0,00678 м3

Здесь ρ2 =820 кг/ м3 – плотность толуола при 70 оС

 








Дата добавления: 2015-06-17; просмотров: 5323;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.011 сек.