Расчет кожухотрубчатого теплообменника. Легких Б.М - 13 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

13
[]
n
nnnn
IIIIII
n
)(
222
2
21
+
+
=
α
ε
α
ε
α
α
αα
(41)
где
2
α
коэффициент теплоотдачи от стенки к холодному газу [Вт/(м
2
0
С)];
nобщее количество труб в пучке;
1
α
ε
,
2
α
ε
-поправочный коэффициент.
Согласно экспериментальным данным можно принять
6,0
1
=
α
ε
,
7,0
2
=
α
ε
Толщина стенки принятых труб определяется:
2
12
dd
ст
=
δ
, [м] (42)
Коэффициент теплопроводности стальных труб
357,45
=
ст
λ
[Вт/(м
0
С)].
Так как
2
12
dd
, тогда коэффициент теплопередачи можно определить как для
плоских конструкций по следующей зависимости:
21
0
11
1
αλ
δ
α
++
=к
, [Вт/м
2
0
С] (43)
Газовые смеси, участвующие в теплообмене подвергают очистке, чтобы они
не загрязняли поверхность теплообмена. Поэтому коэффициент использования по-
верхности теплообмена принимаем
95,0
=
ϕ
Тогда расчётное значение коэффициента теплопередачи определяется:
ϕ
0
кк
=
, [Вт/м
2
0
С] (44)
Поверхность теплообмена рассчитывается по формуле:
ср
tk
Q
F
=
, [м
2
] (45)
где
Q
тепловая нагрузка аппарата, Вт;
ср
t
средняя температура газа в теплообменнике, [
0
С], рассчитанная по форму-
ле (11).
Принимаем поверхность теплообмена с некоторым запасом, округляя до це-
лой величины.
Температура стенки со стороны горячего газа вычисляется по следующей за-
висимости:
ср
t
К
tt =
1
ср 1
1
α
ω
, [
o
С] (46)
где t
1 ср
средняя температура рабочей среды горячего газа, [
o
С].
Температура стенки со стороны холодного газа определяется по следующей
зависимости:
ср
t
К
tt =
2
ср 2
11
α
ω
, [
o
С] (47)
                                            α 2ε α1 nI + α 2ε α 2 nII + α 2 [(nI − nII )]
                                   α 2n =                                                   (41)
                                                                 n


где α 2 –коэффициент теплоотдачи от стенки к холодному газу [Вт/(м2 0С)];
    n – общее количество труб в пучке;
    ε α1 , ε α -поправочный коэффициент.
          2


      Согласно экспериментальным данным можно принять ε α 1 = 0 , 6 , ε α 2 = 0,7
      Толщина стенки принятых труб определяется:
                                         d − d1
                                  δ ст = 2      , [м]                             (42)
                                           2
      Коэффициент теплопроводности стальных труб λст = 45,357 [Вт/(м 0С)].
Так как d 2 d1 ≤ 2 , тогда коэффициент теплопередачи можно определить как для
плоских конструкций по следующей зависимости:
                                             1
                                  к0 =                     20
                                        1 δ       1 , [Вт/м С]                    (43)
                                          + +
                                        α1 λ α 2
      Газовые смеси, участвующие в теплообмене подвергают очистке, чтобы они
не загрязняли поверхность теплообмена. Поэтому коэффициент использования по-
верхности теплообмена принимаем ϕ = 0,95
      Тогда расчётное значение коэффициента теплопередачи определяется:
                                    к = к 0ϕ , [Вт/м2 0С]                                   (44)
        Поверхность теплообмена рассчитывается по формуле:
                                               Q
                                      F=             , [м2]                     (45)
                                             k∆t ср
где Q – тепловая нагрузка аппарата, Вт;
    ∆t ср – средняя температура газа в теплообменнике, [0С], рассчитанная по форму-
ле (11).
        Принимаем поверхность теплообмена с некоторым запасом, округляя до це-
лой величины.
        Температура стенки со стороны горячего газа вычисляется по следующей за-
висимости:
                                                       К
                                      t ω1 = t1 ср −      ∆t ср , [oС]          (46)
                                                      α1
где t1 ср– средняя температура рабочей среды горячего газа, [oС].
        Температура стенки со стороны холодного газа определяется по следующей
зависимости:
                                                        К
                                       tω11 = t 2 ср −    ∆t ср , [oС]          (47)
                                                       α2




                                                                                              13