Тепловая нагрузка холодильника
Тепловую нагрузку определяем по формуле:
 | (1) |
Где 
количество тепла, отнимаемого от изомеризата в холодильнике, кДж/ч; 
энтальпия изомеризата соответственно при 
= 363 K 
= 323 
определяемая по таблице [6 с.328 приложение 2.]
Находим:
; 
.
.
Массовый и объемный расходы воздуха
Из уравнения теплового баланса холодильника
 | (2) |
Найдем:
Где 
количество воздуха, кг/ч; 
, 
средние теплоемкости(при постоянном давлении) воздуха соответственно при его конечной и начальной температурах, определяемых по таблице [3 с.547 таблица 2.1]
Находим:
Найдем плотность воздуха при его начальной температуре 
и барометрическом давлении, равном нормальному 
 | (3) |
где 
плотность воздуха при нормальных условиях, кг/ 
.
Секундный расчетный расход воздуха:
 | (4) |
При выборе вентилятора необходимо иметь ввиду, что он должен не только обеспечить подачу необходимого количества воздуха при колебании его температуры, но и преодолеть гидравлическое сопротивление пучка труб, то есть создать необходимый напор при колебании нагрузки по воздуху.
Для проектируемого аппарата выбираем осевой вентилятор ЦАГИ УК-2М, с регулируемым углом установки лопастей [12, с.76, табл. 11]
Характеристика труб.
Для холодильника выбираем оребренные биметаллические трубы. Для дальнейшего расчета принимаем L=4 м. Количество спиральных витков на 1 м. трубы, Х = 286. Коэффициент оребрения φ = 9.
Трубный пучок делим на три секции по 141 трубе в каждой. Охлаждаемый продукт делает 6 ходов. [6 с.118.]
3.4 Коэффициент теплоотдачи со стороныизомеризата.
Определим физические параметры изомеризата при его средней температуре в холодильнике:
 | (5) |
= 
= 343 K
Коэффициент теплопроводности:
 ) | (6) |
) = 
= 0,14 Вт/(м·К)
Теплоемкость:
 | (7) |
/(кг)
Относительная плотность:
 ɑ(Tcp - 293) | (8) |
0,762кг/м3
Где - ɑ средняя температурная поправка на 1К, определенная по таблице [13, c.34]
Определяем минимальное значениеRe:
Re = 104 =  | (9) |
Откуда:
 | (10) |
Для проектируемого холодильника выбираем скорость изомеризата w = 1,5 
> 
. Тогда:
При Re> 
для определения коэффициента теплоотдачи со стороны изомеризата воспользуемся формулой :
 | (11) |
Где 
критерий Прандтля при температуре 
; 
критерий Прандтля при температуре стенки трубы со стороны изомеризата 
; 
поправочный коэффициент, учитывающий отношение трубы L к ее диаметру[9.C.186], в нашем случае равный 1.
Найдем критерий Прандтля при температуре :
 | (12) |
Предварительно принимаем температуру стенки трубы со стороны изомеризата 
K.
Средний температурный напор
Δ  | (13) |
При многоходовом потоке теплоносителя в трубном пространстве холодильника и одноходовом потоке теплоносителя в межтрубном пространстве средний напор по методу Белоконя [5,c.561]:
Здесь Δ 
средний температурный напор, К; соответственно большая и меньшая разность температур, определяемая по формулам:
 ΔТ  ΔТ | (14) |
Где θ – разность среднеарифметических температур горячего и холодного теплоносителей.
 | (15) |
А ΔТ – характеристическая разность температур горячего и холодного теплоносителей
ΔТ =  | (16) |
Рассчитаем ΔТ по формуле:
Где Δ 
= 
перепад температур в горячем потоке; Δ перепад температур в холодном потоке; Р – индекс противоточности. Р = 0,98 [10, с.562].
Находим:
| Δ = 363 – 323 = 40 К; | Δ  |
ΔТ = 
Тогда
3.6 Коэффициент теплоотдачи 
при поперечном обтекании воздухом пучка оребренных труб
При спиральном оребрении труб, расположенных в шахматном порядке, для определения коэффициента теплоотдачи воспользуемся формулой:
 | (17) |
Где λ = 0,0274 Вт/(м·К) – коэффициент теплопроводности воздуха при его средней температуре [3, с.547 таблица 2.1]; 
плотность воздуха при его средней температуре; 
скорость воздушного потока в сжатом сечении одного ряда труб оребренного пучка, м/с; 
динамическая вязкость воздух при средней температуре, Па·с; Pr = 0,711 –критерий Прандтля при средней температуре; 
– средняя толщина ребра, м.
Величину 
определим по формуле:
 | (18) |
Где 
скорость набегающего воздушного потока при входе в трубный пучок, то есть в свободном сечении перед секциями оребренных труб; σ= 
( 
поперечный шаг оребренных труб, принятые ранее равным 0,052 м)
σ = 
высота ребра; 
= 0,0035 м – шаг ребер.
Скорость набегающего воздушного потока:
 | (19) |
Где 
действительный секундный расход воздуха, м/с; – фронтальное к потоку воздуха сечение аппарата.
Таким образом
= 4 м/с
Средняя толщина ребра:
 | (20) |
Где 
толщина ребра в его вершине; 
толщина ребра в его основании.
Имеем:
Скорость воздушного потока в сжатом сечении:
Динамическая вязкость воздуха при средней температуре:
μ = v 
17,4· 
Па·с [3, с.547 таблица 2.1]
Подставив в формулу значения всех величин, получим:
Вт/( 
)