ВУЗ:
Составители:
Пример 4. Расчет кожухотрубчатых конденсаторов
Рассчитать и подобрать нормализованный вариант
конструкции кожухотрубчатого конденсатора смеси газов
органической жидкости и паров воды (дефлегматора) для
конденсации G
1
=1,2 кг/с паров, r
1
=1180000 Дж/кг,
t
1конд
=66°С. Физико-химические показатели конденсатора
при температуре конденсации: λ
1
=0,219 Вт/м*К,
ρ
1
=757кг/м
3
, µ
1
=0,000446 Па*с. Тепло конденсации отводить
водой с начальной температурой t
2н
=18°С.
Примем температуру воды на выходе из конденсатора
t
2к
=40ºС, при средней температуре t
2к
=0,5(18+40)=29°С вода
имеет следующие физико-химические характеристики:
λ
2
=0,616 Вт/м*К, С
2
=4180 Дж/кг*К, ρ
2
=996 кг/м
3
, µ
2
=0,00082
Па*с,
.56,5
2
2
*
2
2
Pr ==
λ
MC
Решение:
1. Тепловая нагрузка аппарата:
Q=1180000*1.2=1415000 Вт.
2. Расход воды:
./4,15
)1840(4180
1415000
2
скгG =
−
=
3. Средняя разность температур:
.
0
36
36
48
)4066()1866(
C
n
ср
t =
−−−
=∆
λ
4. В соответствии с табл. II,1 [3] примем Кор=600
Вт/м
2
*К. Ориентировочное значение поверхности:
.
2
5,65
36*600
1415000
м
op
F ==
Задаваясь числом Re
2
=10000, определим
соотношение n/z для теплообменника из труб диаметром d
H
=
25x2 мм:
35
,114
10000*00082,0*04,0*14,3
4,15*4
2
Re*
2
**
2
4
==
µπ
d
G
z
n
где n - общее число труб;
z -число ходов по трубному пространству;
d - внутренний диаметр труб, м.
5. Уточненный расчет поверхности теплопередачи
Вариант I. В соответствии с табл. II.4[3] соотношение
n/z принимает близкое к заданному значение у
теплообменников с диаметром кожуха D = 600 мм, диаметром
труб d
H
=25x2, число ходов z=2 и общим числом труб n=240:
n/z=240/2=120.
В зависимости от длины труб (3,0; 4,0 или 6,0 м) эти
теплообменники имеют поверхность теплопередачи 57, 75 или
113 м
2
.
Действительное число Re равно
9490
00082,0*240*021,0*14,3
2*4,15*4
2
***
2
4
2
Re ===
µπ
nd
zG
Коэффициент теплоотдатчи воде определим по формуле
(1.10.):
КмВт *
2
/1865
43,0
56,5*
9,0
9490
021,0
616,0
008,0
2
===
α
Коэффициент теплоотдачи от пара, конденсирующегося
на пучке вертикально расположенных труб, определим по
формуле (1.24.):
.
2
/1540
3
2,1*000446,0
025,0*240*
2
757
219,0*78,3
1
0
КмВт==
α
Сумма термических сопротивлений стенок труб из
нержавеющей стали и загрязнений со стороны воды и паре
равна:
36
Пример 4. Расчет кожухотрубчатых конденсаторов 4 G2 4*15 , 4
n
Рассчитать и подобрать нормализованный вариант z = π *d *µ 2 *Re 2 3,14*0 , 04*0 , 00082*10000 = 114 ,
конструкции кожухотрубчатого конденсатора смеси газов
органической жидкости и паров воды (дефлегматора) для где n - общее число труб;
конденсации G1=1,2 кг/с паров, r1=1180000 Дж/кг, z -число ходов по трубному пространству;
t1конд=66°С. Физико-химические показатели конденсатора d - внутренний диаметр труб, м.
при температуре конденсации: λ1=0,219 Вт/м*К, 5. Уточненный расчет поверхности теплопередачи
3
ρ1=757кг/м , µ1=0,000446 Па*с. Тепло конденсации отводить Вариант I. В соответствии с табл. II.4[3] соотношение
водой с начальной температурой t2н=18°С. n/z принимает близкое к заданному значение у
Примем температуру воды на выходе из конденсатора теплообменников с диаметром кожуха D = 600 мм, диаметром
t2к=40ºС, при средней температуре t2к=0,5(18+40)=29°С вода труб dH=25x2, число ходов z=2 и общим числом труб n=240:
имеет следующие физико-химические характеристики: n/z=240/2=120.
λ2=0,616 Вт/м*К, С2=4180 Дж/кг*К, ρ2=996 кг/м3 , µ2=0,00082 В зависимости от длины труб (3,0; 4,0 или 6,0 м) эти
C2 *M 2 теплообменники имеют поверхность теплопередачи 57, 75 или
Па*с, Pr2 = λ2 = 5, 56. 113 м2.
Действительное число Re равно
Решение: 4 G2 z 4*15 , 4*2
1. Тепловая нагрузка аппарата: Re 2 = π *d *n*µ = 3,14*0 , 021*240*0 , 00082 = 9490
Q=1180000*1.2=1415000 Вт. 2
2. Расход воды: Коэффициент теплоотдатчи воде определим по формуле
1415000
G 2 = 4180 ( 40 − 18 ) = 15 , 4 кг / с .
(1.10.):
0, 616
α = 0, 008 = 9490 0,9 *5,56 0, 43 =1865 Вт / м 2 * К
3. Средняя разность температур: 2 0, 021
( 66−18 ) −( 66− 40 ) 0 Коэффициент теплоотдачи от пара, конденсирующегося
∆t ср = = 36 C.
λn 48 на пучке вертикально расположенных труб, определим по
36
формуле (1.24.):
4. В соответствии с табл. II,1 [3] примем Кор=600
Вт/м2*К. Ориентировочное значение поверхности: 7572 *240*0, 025 20
α1 = 3, 78 * 0, 2193 = 1540Вт / м К .
0, 000446*1, 2
1415000 2
Fop = 600*36 = 65, 5 м . Сумма термических сопротивлений стенок труб из
нержавеющей стали и загрязнений со стороны воды и паре
Задаваясь числом Re2=10000, определим
равна:
соотношение n/z для теплообменника из труб диаметром dH=
25x2 мм:
36
35
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- …
- следующая ›
- последняя »
