- •Задание
- •Введение
- •Тепловой баланс кожухотрубчатого теплообменника
- •II III I
- •Подбор коэффициентов теплоотдачи и расчёт площади теплообменника
- •1 Часть теплообмена. Охлаждение паров нп Рассчитываем параметры для трубного пространства (оборотная вода)
- •Рассчитываем параметры для межтрубного пространства (насыщенный пар)
- •2 Часть теплообмена. Конденсация паров Рассчитываем параметры для трубного пространства (оборотная вода)
- •Рассчитываем параметры для межтрубного пространства (конденсат)
- •3 Часть теплообмена. Охлаждение конденсата Рассчитываем параметры для трубного пространства (оборотная вода)
- •Рассчитываем параметры для межтрубного пространства (конденсат)
- •Суммарная площадь теплообмена:
- •Список литературы
Подбор коэффициентов теплоотдачи и расчёт площади теплообменника
Задаёмся коэффициентом К1:
(по табл. 4.8 [1])
Площадь теплообмена F1:
Задаёмся коэффициентом К2:
(по табл. 4.8 [1])
Площадь теплообмена F2:
Задаёмся коэффициентом К3:
(по табл. 4.8 [1])
Площадь теплообмена F3:
Общая площадь теплообмена:
Выбираем по ГОСТ 15119-79 теплообменник (из табл. XXXIV [1]):
Конденсатор КН:
S=338м2
(количество ходов)
dвнутренний=1200мм,
(общее число труб)
число трубок на 1 ход = 545
трубы
1 Часть теплообмена. Охлаждение паров нп Рассчитываем параметры для трубного пространства (оборотная вода)
Критерий Рейнольдса:
- количество ходов
- количество труб
- диаметр эквивалентный ()
- вязкость воды (по табл. XXXIX [1]: для 500С )
Критерий Прандтля:
, где
- теплопроводность воды (по табл. XXXIX [1]: для 500С )
Критерий Nu:
Отношение принимаем за единицу, т.к. разница между температурами стенки min:
(из примера со стр. 33 [2])
Расчет проведён для всех процессов с оборотной водой, т.к. в процессе теплообмена в малом интервале температур вода практически не изменяет физические свойства.
Ищём :
–коэффициент теплоотдачи для воды
–определяющий линейный размер (), м
Рассчитываем параметры для межтрубного пространства (насыщенный пар)
Критерий Рейнольдса:
- расход пара, (по условию )
–наружный диаметр трубок ()
- проходное сечение межтрубного пространства (по табл. II.3 [2] )
- вязкость пара (по рис VI для 1150С )
Критерий Прандтля:
, где
- удельная теплоёмкость пара,
- теплопроводность пара (по табл. XXXIX [1]: для 1150С )
Критерий Nu (для 2300<R<1000):
Ищём :
–коэффициент теплоотдачи для пара
–определяющий линейный размер (), м
Находим расчётный коэффициент :
, где
- загрязнение стенок со стороны конденсата (по табл. XXXI [1] )
- загрязнение стенок со стороны оборотной воды (по табл. XXXI [1] )
- толщина трубок, м
- теплопроводность материала стали (по табл. XXVIII )
Находим расчетную площадь теплообмена для охлаждения пара:
2 Часть теплообмена. Конденсация паров Рассчитываем параметры для трубного пространства (оборотная вода)
Критерий Рейнольдса:
- количество ходов
- количество труб
- диаметр эквивалентный ()
- вязкость воды (по табл. XXXIX [1]: для 400С )
Критерий Прандтля:
, где
- теплопроводность воды (по табл. XXXIX [1]: для 400С )
Критерий Nu:
Аналогично принимает отношение за единицу (расчёт и пояснение выше)
Ищём :
–коэффициент теплоотдачи для воды
–определяющий линейный размер (), м
Рассчитываем параметры для межтрубного пространства (конденсат)
(формула для горизонтальной труб), где:
- коэффициент (при)
–длина трубок, м
–число трубок
–расход пара, (по условию )
–теплопроводность пара ( по табл. XXXIX [1]: )
–вязкость пара (по рис VI [1] )
Находим расчётный коэффициент :
, где
- загрязнение стенок со стороны конденсата (по табл. XXXI [1] )
- загрязнение стенок со стороны оборотной воды (по табл. XXXI [1] )
- толщина трубок, м
- теплопроводность материала стали (по табл. XXVIII )
Находим расчетную площадь теплообмена для охлаждения пара:
3 Часть теплообмена. Охлаждение конденсата Рассчитываем параметры для трубного пространства (оборотная вода)
Критерий Рейнольдса:
- количество ходов
- количество труб
- диаметр эквивалентный ()
- вязкость воды (по табл. XXXIX [1]: для 300С )
Критерий Прандтля:
, где
- теплопроводность воды (по табл. XXXIX [1]: для 300С )
Критерий Nu:
Аналогично принимает отношение за единицу (расчёт и пояснение выше)
Ищём :
–коэффициент теплоотдачи для воды
–определяющий линейный размер (), м