Определение температурного режима работы конденсатора

Средняя логарифмическая разность температур определяется по формуле:

где - средняя логарифмическая разность температур, ⁰С;

Δt - нагрев охлаждающей воды, ⁰С;

t_к - температура конденсации, ⁰С;

t_B1 - начальная температура охлаждающей воды, ⁰С;

t_B2 - конечная температура охлаждающей воды, ⁰С.

Нагрев охлаждающей воды равен:

Δt = t_B2 - t_B1

4.2.Определение технических характеристик

Массовый расход воды равен:

,

где G - массовый расход воды, кг/с;

c - теплоемкость воды, кДж/кг К (с=4,19).

Расчетная площадь теплообмена равна:

где F_P - расчетная площадь теплообмена, м² ;

K - коэффициент теплопередачи конденсатора, Вт/м²К К=1160).

Стандартную поверхность теплопередачи F горизонтального кожухотрубного конденсатора типа КТГ-М определяют по следующему ряду: 36, 40, 53, 67, 95, 120, 151, 190, 269, 322, 494, 635, 850, 1225. Если F_p не совпадает со стандартной величиной, то выбирают ближайшую большую величину F .

Объемный расход охлаждающей воды, поступающей в конденсатор равен:

где V - объемный расход охлаждающей воды, м ³ /с,

ρ - плотность воды, кг/м³ ( ρ =1000).

Общая длина труб равна:

где F - стандартная поверхность теплообмена, м² ;

d_H - наружный диаметр трубы , м (d_H =0,025).

Как правило, трубы в трубной решетке размещаются по сторонам правильных шестиугольников и по вершинам равносторонних треугольников (рис.4.).

Рис.4. Размещение труб в трубной решетке

Исходя из такого способа размещения число труб определяется по следующей формуле:

n = 0,75 m² + 0,25

где n - общее число труб;

m - число труб, располагаемых по большой диагонали внешнего шестиугольника;

Число труб m равно:

где q - плотность теплового потока, Вт/м² ;

S - горизонтальный шаг труб, м;

d_BH - внутренний диаметр труб, м (d_BH =0,02);

l - длина одной трубы, м;

D - диаметр трубной решетки, м.

Плотность теплового потока q определяется:

Горизонтальный шаг труб S определяется из соотношения

Рекомендуемое значение отношения лежит в пределах 4…8 (см. табл. 2)

Длина одной трубы равна:

Диаметр трубной решетки равен:

D = m∙ S

Число труб в одном ходе определяется по формуле:

,

где n₁ - число труб в одном ходе;

w - скорость воды, м/с.

Ввод данных в ПК

РАСЧЕТ И ПОДБОР АММИАЧНОГО КОЖУХОТРУБНОГО КОНДЕНСАТОРА

Результаты расчета:

1. Стандартная поверхность теплопередачи, F…………………………..36

2. Общее число труб, n………………………………………………….152

3. Плотность теплового потока, q…………………………………......12500

4. Диаметр трубной решетки, D…………………………………………0,44

РАСЧЕТ И ПОДБОР АММИАЧНОГО КОЖУХОТРУБНОГО ИСПАРИТЕЛЯ

Рассчитать и подобрать аммиачный кожухотрубный испаритель для подачи рассола в теплообменные технологические аппараты.

Вариантные данные:

Таблица 1

Таблица 2

Методика расчета

Определение температурного режима работы испарителя

Температура рассола на входе в испаритель, °С,

t_р1 = t_р2 + Δt,

где t_р2 - рабочая температура рассола (на выходе из испарителя);

Δt - температурный перепад (Δt=3)

Температура кипения аммиака в испарителе, °С,

t_о = t_р2 - 5

Средняя логарифмическая разность температур в аппарате, °С,