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