Определяем коэффициент теплопередачи

Принимаем трубы теплообменника диаметром 25X2 мм. Заданием значением критерия Re для воды Re=10000 (развитое турбулентное течение) и определяем скорость движением воды и требуемое число труб:

Re=

ω = =0,315м/с

n_р=

где =992 кг/м³ – плотность воды при 36,4 (табл.3)

µ=0,657*10^-3 Па/с – динамический коэффициент вязкости воды при 36,4 (табл.3).

По табл. 5 ориентировочное значение коэффициент теплопередачи от конденсирующегося пара жидкости органических веществ к воде К_ор=300-800 Вт/(м²К). Тогда максимальная площадь поверхности теплообменника:

F_max=

Зная n_р и F_max, из табл.4 выбираем возможный вариант теплообменника при условии n_т < n_р, F<F_max

Проектируемый теплообменник будет шестиходовым (табл.4) n_т=160; n_общ=958; F=451м²; L=26м.

Определяем коэффициент теплопередачи для воды a_в.

Уточняем значение критерии Re:

Re=

Развитое турбулентное течение.

Nu=

Полагая

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

Тогда

а_в=

где = коэффициент теплопроводности воды при 40

Рассчитаем коэффициент теплоотдачи в вертикальном теплообменнике для конденсирующегося пара этилового спирта а_б по уравнению

а_б=

Значение физико-химических констант жидкого этилового спирта берем при температуре конденсации 60

λ₁=0,14 Вт(мК)

=815 кг/м³

µ₁=0,316*10^-3 Па/с

Расход четырёххлористого углерода G=18000/3600=5 кг/с

а_б=

Термическое сопротивление стальной стенки трубы:

=

Где = 46,5 Вт/(мК) – коэффициент теплопроводности стали

Тепловая проводимость загрязнения со стороны пропилового спирта (табл.8)

=11630 Вт/(м²К)

Тепловая проводимость загрязнения со стороны воды:

=2000 Вт/(м²К)

Суммарное термическое сопротивление стенки и загрязнение:

=0,000043+

Определяем коэффициент теплопередачи К

К=

Уточняем а_{в ,} определив температуру t_cт2.

t_cт2=t_ch2+

При этой температуре определить Pr_ст2 (табл.3) и пересчитываем

а_в=а_в

Уточняем коэффициент К

К=

4) Требуемая площадь поверхности теплообменника F:

F_m= м²

Выбранная по ГОСТу поверхность теплообменника F_т=61 м²

Запас площади поверхности теплообменника

=

Тип теплообменника выбираем по

t_cт1=

t_тр=

Выбираем теплообменник жестко конструкции (тип ТН)

Список литературы.

1. Валуйко Г.Г. «Технология виноградных вин», - Симферополь: Таврида,2001 г.

2. Зайчик Ц.Р. «Технологическое оборудование винодельческих предприятий», - М.: ДеЛи, 2001 г.

3. Зуев Ф.Г. «Подъемно-транспортные установки», - М.: КолосС, 2006 г.

4. Косюра В.Т. «Основы виноделия», - М.: ДеЛи принт, 2004 г.

5. Нечаев А.П. «Технология пищевых производств», - М.: КолосС, 2005 г.

6. Ульянов Б.А., Бадеников В.Я., Ликучев В.Г. Процессы и аппараты химической технологии. Учебное пособие – Ангарск: Издательство Ангарской государственной технической академии, 2005 г. – 903 с.

7. Фараджева Е.Д. «Общая технология бродильных производств», - М.: Колос,2002 г.