ВУЗ:
Составители:
Поскольку кубовый остаток - органическая жидкость,
примем термические сопротивления загрязнений равными
;/
2
5800/1
3231
0
ВтKмrr ==
;/5,17
0
/
КмВт
ст
Н
=
λ
./
2
458
5800
1
5800
1
5,17
002,0
0
ВтКм=++=Σ
λ
δ
Коэффициент теплопередачи равен:
(
)
).
2
/(874000458,0
3785
1
2360
1
/1
0
КмВтК =++=
Требуемая поверхность составляет:
.
2
6,94
874*0,22
1820000
1
мF
k
==
Из каталога следует, что из выбранного ряда
подходит теплообменник с трубами длиной l= 6,0 м и
номинальной поверхностью F
lk
=97 м
2
, при этом запас
%.54,2100*
6,94
6,9497
=
−
=∆
Масса теплообменника M=3130 кг.
Вариант II к.
Аналогичный расчет дает следующие результаты:
Re
1
=16770, α
1
=3720, Re
2
=14670, α
2
=4310, K=1045, F=79,2 м
2
Из каталога следует, что теплообменник длиной 4,0 м
имеет меньшую номинальную поверхность (F=79,0 кг),
поэтому он для данной задачи непригоден. Теплообменник
длиной 6,0 м и поверхностью 119 кг не имеет преимуществ
по сравнению с вариантом 1к.
Вариант III к.
Результаты расчета: Re
2
=10540, α
2
=1985 Вт/м
2
*К,
Re
1
=10440, α
1
=2830 Вт/м
2
*К, K=760 Вт/м
2
*К, F
IIIk
=109 м
2
.
Из каталога следует, что теплообменник с трубами
21
длиной 4,0 м, номинальной поверхностью F
IIIk
=121 м
2
,
подходит с запасом ∆=10%, К. Его масса М
IIIk
= 3950 кг больше,
чем в варианте 1к, однако в полтора раза меньшая длина труб
выгодно отличает его от варианта 1 к. Помимо большей
компактности такой теплообменник должен иметь меньшее
гидравлическое сопротивление в межтрубном пространстве.
Стремясь получить еще меньшую длину труб, целесообразно
рассмотреть дополнительный вариант IУ к.
Вариант IV к.
D = 800, d
H
=20 х 2 мм, z=6, n/2=618/6=103.
Результаты расчета: Re
1
=8560 (режим движения переходный),
α
2
=1940Вт/м
20
К,Re
1
=8350, α
1
=3075 Вт/м
2
*К, K=770Вт/м
20
К.
F=107,5 м
2
.
Из каталога видно, что теплообменник с трубами длиной
3,0 м и номинальной поверхностью F
IVк
=116 м
2
подходит с за-
пасом ∆=7,9%. Его масса М
IVк
=3550 кг, что на 400 кг меньше
чем в варианте III к.
Дальнейшее сопоставление трех конкурентоспособных
вариантов (1 к, III к, 1У к) проводится по гидравлическому
сопротивлению.
6. Расчет гидравлического сопротивления.
В трубном пространстве перепад давления определяют
по формулам:
()
;
2
2
u
мс
d
P
э
ρ
ζλ
Σ+=∆
λ
(1.31)
(
)
.
2
2
g
u
мс
d
h
э
ζλ
Σ+=
λ
(1.32)
Скорость жидкости в трубах:
.
2
**4
тр
nd
z
тр
G
u
ТР
ρπ
=
(1.33)
22
Поскольку кубовый остаток - органическая жидкость, длиной 4,0 м, номинальной поверхностью FIIIk=121 м2,
примем термические сопротивления загрязнений равными подходит с запасом ∆=10%, К. Его масса МIIIk= 3950 кг больше,
20 чем в варианте 1к, однако в полтора раза меньшая длина труб
r31 = r32 = 1 / 5800 м K / Вт ;
выгодно отличает его от варианта 1 к. Помимо большей
0 компактности такой теплообменник должен иметь меньшее
λ = 17 , 5 Вт / м К ; гидравлическое сопротивление в межтрубном пространстве.
Н / ст
Стремясь получить еще меньшую длину труб, целесообразно
δ 0, 002 1 1 20
Σ λ = 17 , 5 + 5800 + 5800 = 458 м К / Вт. рассмотреть дополнительный вариант IУ к.
Вариант IV к.
Коэффициент теплопередачи равен:
D = 800, dH =20 х 2 мм, z=6, n/2=618/6=103.
К = 1/ ( 2360 3785
)
1 + 1 + 0 , 000458 = 874 Вт /( м 2 0 К ). Результаты расчета: Re1=8560 (режим движения переходный),
α2=1940Вт/м20К,Re1=8350, α1=3075 Вт/м2*К, K=770Вт/м20К.
Требуемая поверхность составляет:
F=107,5 м2.
1820000 2 Из каталога видно, что теплообменник с трубами длиной
F1 k = 22 , 0*874 = 94 , 6 м .
3,0 м и номинальной поверхностью FIVк =116 м2 подходит с за-
Из каталога следует, что из выбранного ряда пасом ∆=7,9%. Его масса МIVк =3550 кг, что на 400 кг меньше
подходит теплообменник с трубами длиной l= 6,0 м и чем в варианте III к.
номинальной поверхностью Flk=97 м2, при этом запас Дальнейшее сопоставление трех конкурентоспособных
97 −94 , 6 вариантов (1 к, III к, 1У к) проводится по гидравлическому
∆ = 94 , 6 * 100 = 2 , 54%. сопротивлению.
Масса теплообменника M=3130 кг. 6. Расчет гидравлического сопротивления.
Вариант II к. В трубном пространстве перепад давления определяют
Аналогичный расчет дает следующие результаты: по формулам:
Re1=16770, α1=3720, Re2=14670, α2=4310, K=1045, F=79,2 м2
Из каталога следует, что теплообменник длиной 4,0 м
(
∆P = λ λ + Σζ мс
dэ
ρu 2
2 ; ) (1.31)
имеет меньшую номинальную поверхность (F=79,0 кг),
поэтому он для данной задачи непригоден. Теплообменник
длиной 6,0 м и поверхностью 119 кг не имеет преимуществ
( u2
h = λ λ + Σζ мс 2 g .
dэ
) (1.32)
по сравнению с вариантом 1к. Скорость жидкости в трубах:
Вариант III к. 4*Gтр * z
u ТР = .
Результаты расчета: Re2=10540, α2=1985 Вт/м2*К, πd 2 nρ тр (1.33)
Re1=10440, α1=2830 Вт/м2*К, K=760 Вт/м2*К, FIIIk=109 м2.
Из каталога следует, что теплообменник с трубами
22
21
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- …
- следующая ›
- последняя »
