ВУЗ:
Составители:
./
2
000372,0
11600
1
5800
1
5,17
3
10*2
0
ВтКм=++
−
=∑
λ
δ
Коэффициент теплопередачи:
;
2
/642
000372,0
1540
1
1865
1
1
0
КмВтК =
++
=
.
2
2,61
642*36
1415000
мF ==
Как видно из табл. II.4 [3], теплообменник с длиной
труб 4,0 м и поверхностью 75 м
2
подходит с запасом:
%.5,22100*
2,61
2,6175
=
−
=∆
Вариант II.
Рассчитанная поверхность вертикально
расположенного теплообменника с длиной труб 3,0 м. В
теплообменнике, расположенном горизонтально, может
оказаться выше коэффициент теплоотдачи от пара,
лимитирующий теплопередачу. Определить его можно по
формуле (1.26):
.2430
3
2,1*000446,0
3*240*
2
757
*219,0*6,0*02,2
1
==
α
При этом коэффициент теплоотдачи к воде останется
тем же, а коэффициент теплопередачи увеличится:
.
2
/757
000372,0
24301865
0
КмВт
II
I
К =
++
=
Требуется поверхность теплопередачи:
,
2
8,51
36*757
1415000
мF ==
т.е. подходит теплообменник с длиной труб 3,0 м и
поверхностью 57,0 м
2
с запасом.
%.10100*
8,51
8,5157
=
−
=∆
37
Этот теплообменник лучше, чем в варианте I, так как на
25% короче, имеет меньшую массу и меньшее гидравлическое
сопротивление вследствие меньшей суммарной длины пути
жидкости по трубам.
6. Гидравлическое сопротивление ∆P
2
рассчитывают по
формуле (1.35).
Скорость воды в трубах:
./372,0
996*240*021.0*14.3
2*4.15*4
2
2
2
4
2
см
nd
ZG
u ===
ρπ
Коэффициент трения по формуле (1.31) равен:
()
[
]
{
}
.0436,0
2
9,0
9490
81,6
7,3*021,0
3
10*2,0
lg25,0 =
−
+
−
=
λ
Скорость воды в штуцерах (приложение табл. 8):
./492,0
996*
2
2,0*14.3
2,15*4
2
2
4
2
4
2
см
шpd
G
ш
u ===
Гидравлическое сопротивление:
[]
Па1670448362860
2
2
372,0*996
*
*2*2)12(5,2
2
2
492,0*996
3*
2
996*
2
372,0
*
021,0
2*3
436,0
2
=++=
+−++=∆
ρ
Пример 5. Расчет кожухотрубчатых испарителей
Рассчитать и подобрать нормализованный вариант
конструкции кожухотрубчатого испарителя ректификационной
колонны с получением G
2
= 0,98 кг/с паров водного раствора
органической жидкости. Кипящая при небольшом избыточном
давлении и температуре t
2
=102,6°С жидкость имеет
следующие физико-химические
38
δ 2*10−3 1 1 20 Этот теплообменник лучше, чем в варианте I, так как на
∑ λ = 17 , 5 + 5800 + 11600 = 0 , 000372 м К / Вт. 25% короче, имеет меньшую массу и меньшее гидравлическое
Коэффициент теплопередачи: сопротивление вследствие меньшей суммарной длины пути
2 жидкости по трубам.
1 0
К = = 642 Вт / м К; 6. Гидравлическое сопротивление ∆P2 рассчитывают по
1 + 1 + 0 , 000372
1865 1540 формуле (1.35).
1415000 2 Скорость воды в трубах:
F = = 61 , 2 м .
36 * 642 4 G2 Z 4*15.4*2
Как видно из табл. II.4 [3], теплообменник с длиной u2 = 2 = 3.14*0.021*240*996 = 0 , 372 м / с .
πd nρ 2
труб 4,0 м и поверхностью 75 м2 подходит с запасом:
75−61, 2 Коэффициент трения по формуле (1.31) равен:
{[ ]}
∆ = 61, 2 * 100 = 22 , 5%. −2
Вариант II.
Рассчитанная поверхность вертикально
λ = 0 , 25 lg
0 , 2*10 −3
( )
+
6 ,81 0 , 9
0 , 021*3, 7 9490
= 0 , 0436.
расположенного теплообменника с длиной труб 3,0 м. В Скорость воды в штуцерах (приложение табл. 8):
теплообменнике, расположенном горизонтально, может 4 G2 4*15 , 2
u 2ш = 2 = = 0 , 492 м / с .
оказаться выше коэффициент теплоотдачи от пара, 4 d шp2 3.14*0 , 22 *996
лимитирующий теплопередачу. Определить его можно по
формуле (1.26): Гидравлическое сопротивление:
0,3722*996 996*0,4922
[ ]
2 3*2
α 1 = 2 , 02 * 0 , 6 * 0 , 219 * 3 757 * 240 *3 = 2430 . ∆ρ 2 = 0,436 * *3 + 2,5+(2−1)+2*2 *
0 , 000446 *1 , 2 0,021 2 2
При этом коэффициент теплоотдачи к воде останется
996*0,3722
тем же, а коэффициент теплопередачи увеличится: * = 860 + 362 + 448 = 1670Па
2
I 20
К = I + I +0, 000372 = 757 Вт / м К .
1865 2430 Пример 5. Расчет кожухотрубчатых испарителей
Требуется поверхность теплопередачи:
1415000 2 Рассчитать и подобрать нормализованный вариант
F = 757*36 = 51,8 м , конструкции кожухотрубчатого испарителя ректификационной
т.е. подходит теплообменник с длиной труб 3,0 м и колонны с получением G2 = 0,98 кг/с паров водного раствора
поверхностью 57,0 м2 с запасом. органической жидкости. Кипящая при небольшом избыточном
57 −51,8 давлении и температуре t2 =102,6°С жидкость имеет
∆ = 51,8 * 100 = 10%. следующие физико-химические
37 38
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
- …
- следующая ›
- последняя »
