Расчет кожухотрубчатого теплообменника. Легких Б.М - 8 стр.

        3 Физические параметры рабочей среды

       К физическим параметрам относятся плотность ρ, удельная теплоёмкость Ср,
кинематическая вязкость ν, коэффициент теплопроводности λ.
       Определим данные параметры для газовой смеси при средних температурах
∆t1 ср и ∆t2ср. Поскольку давление смеси Р >1 МПа при вычислении плотности необ-
ходимо учитывать сжимаемость газов, тогда:
                                                             GP
                                                      ρР =        , [кг/м3]                          (14)
                                                             V0 ε
где G – массовый расход газа, [кг/ч]; P – давление, [МПа]; V0 – объёмный расход га-
      за при нормальных условиях, [м3/ч]; ε– коэффициент сжимаемости.
       Объём газа принимается равным количеству прореагировавшей газовой смеси
V1 , поступающего в теплообменник из колонны синтеза аммиака.
       Плотность газовой смеси при высоких давлениях определяется с учётом сжи-
маемости компонентов смеси. Коэффициент сжимаемости смеси определяем исходя
из свойства аддитивности.
                                         ε см = ε а mа + ε б mб + ...           (15)
где ε а , ε б , ε с , – коэффициенты сжимаемости компонентов газовой смеси (находим
    по таблицам опытных данных при соответствующих Р и t), mа , mб , mc , – объ-
    ёмные доли компонентов газовой смеси.
Тогда плотность газовой смеси, поступающей из колонны синтеза аммиака можно
определить:
                                                                G1 P 3
                                                      ρ см =           ,   [кг/м3]                   (16)
                                                               V1ε см

       Среднюю удельную теплоёмкость cсм определяем отдельно для температур
t1ср для горячего газа и для холодного газа при t2ср.
       Рассчитаем динамическую вязкость. Динамическая вязкость определяется по
следующей зависимости:
                                        1     q   q    q
                                             = а + б + с + .... , [1/(кг/(м·с))]    (18)
                                       µ см µ а µ б µ с
где µ а , µ б , µ с – динамическая вязкость соответствующих компонентов газовой смеси
при заданных t и Р, (принимаются по справочной литературе). При отсутствии спра-
вочных                 материалов          в       расчетах            можно     принять
µ Н = 1439 ⋅ 10 -8 , µ N = 3177 ⋅ 10 −8 , µ NН = 4567 ⋅ 10 −8 , µ СН = 1889 ⋅ 10 −8 [кг/ (м ⋅ с )]
   2                   2                      3                       4




ε Н = 0,612; ε N = 0,204; ε NН = 0,151; ε СН = 0,035
   2             2               3                4




q а , q б , q с - массовые компоненты смеси.
        Зная динамическую вязкость, определим кинематическую вязкость:
                                         µ
                                   ν см = см , [м2/с)]                                               (19)
                                         ρ см
        Коэффициент теплопроводности приближенно вычисляем по формуле:

                                                                                                        8