Тепловые процессы. Николаева Г.И - 29 стр.

UptoLike

Составители: 

  :
=n
/2m=15/2*4=2.
   
n=n
+n
+n
+n
=69+20+27+15=131,   
    (n=133).
     m x, 
   :
 :
(4+4+4+4+4+4+4+4+4)/(4+4+4+4+4+4+4+4+4).
 : (4+4+4)/12.
  : (4+4+4)/12.
   : (4+4)/8.
7. Определяем гидравлическое сопротивление
теплообменника.
  
   (1.42):
,)
2
)((
2
x
u
d
L
Р
э
n
ρ
ζ
=
 =11.2*Re
-0.25
)    ( x
p
=9).
     Re
p
=2017
p=11.2*2017
-0.25
=1,67.
    
 
=1,670,810170,44
2
9/(0,00562)211.
     
Re
=2666
1p
=11.2*2666
-0.25
=1,56.
    
 :

p
=1,56*0,8*1023*0,44
2
*9/(0,0056*2)=199 .
)    (x
=3).
     Re
=3931
57
=11,2*3931
-0,25
=1,41.
  :

=1,41*0,8*1005*0,442*3/(0,0056*2)=58,8 .
)     (x
=3).
     Re
=1114
=11,2*1114
-0,25
=1,94.
  :

=1,94*0,8*1031*0,44
2
*3/(0,0056*2)=83 .
)      (x
=2).
    Re
p
=902
=11,2*902
-0,25
=2,04.
  :

=2,04*0,8*1032*0,44
2
*2/(0,0056*2)=58,2 .
   
   
=
+
1
+
+
+
=211+199+58,8+83+58,2=610.
 2.    
 ()   « » 
 ,  G
=1 /c  t
1
=15º t
2
=65 º
 ,  
.    t
1
=95º,
 t
2
=65 º.    38*1,5 
 ,   76*2  .3.
   3 .   
.   
 =0,85.
: t
=0,5(15+65)=40 º
   :
=0,0635
/(
0
); µ
=0653*10
-3
*;
=992/
3
;
=4174 /(
0
);
Pr=4,31.
      (1.2)
 Q =1*4174(65-15)1,03=2147961 .
   t
k
=0,5(95+65)=80 º
58
       Число пакетов в секции:                                        ζп=11,2*3931-0,25=1,41.
       хл=nл/2m=15/2*4=2.                                             Гидравлическое сопротивление секции:
       Общее      число        пластин    в   теплообменнике          ∆ρп=1,41*0,8*1005*0,442*3/(0,0056*2)=58,8 кПа.
n=nр+nп+nв+nл=69+20+27+15=131, что хорошо согласуется с               в) Секция охлажденного молока водой (xв=3).
числом пластин в типовом теплообменнике (n=133).                      Для потока охлаждаемого молока при Reв=1114
       Зная для всех секции значения m и x, примем                    ζв=11,2*1114-0,25=1,94.
следующую компоновку секций установки:                                Гидравлическое сопротивление секции:
      Секция регенерации:                                             ∆ρв=1,94*0,8*1031*0,442*3/(0,0056*2)=83 кПа.
(4+4+4+4+4+4+4+4+4)/(4+4+4+4+4+4+4+4+4).                              г) Секция охлаждения молока ледяной водой (xл=2).
       Секция пастеризации: (4+4+4)/12.                               Для потока молока при Rep=902
       Секция охлаждения водой: (4+4+4)/12.                           ζл=11,2*902-0,25=2,04.
      Секция охлаждения ледяной водой: (4+4)/8.                       Гидравлическое сопротивление секции:
       7.   Определяем         гидравлическое  сопротивление          ∆ρв=2,04*0,8*1032*0,442*2/(0,0056*2)=58,2 кПа.
теплообменника.                                                       Общее гидравлическое сопротивление теплообменника
       Гидравлическое         сопротивление   теплообменника   по линии движения молока
рассчитаем по формуле (1.42):                                  ∆ρ=∆ρр+∆ρр1+∆ρп+∆ρв+∆ρл=211+199+58,8+83+58,2=610кПа.
               L ρu 2                                                 Пример 2. Определить поверхность нагрева и число
       ∆Р = ζ ( n )(     ) x,                                  секций (элементов) теплообменника типа «труба в трубе» для
               dэ    2
                                                               нагревания воды, в количестве Gв=1 кг/c от tв1=15ºС tв2=65 ºС
где ζ=11.2*Re-0.25                                             горячим     конденсатом,       движущимся    в    межтрубном
      а) Секция регенерации теплоты ( xp=9).                   пространстве. Температура конденсата начальная tк1=95ºС,
       Для потока нагреваемого молока при           Rep=2017   конечная tк2=65 ºС. Внутренняя труба диаметром 38*1,5 мм –
ζp=11.2*2017-0.25=1,67.                                        нержавеющей стали, а наружная диаметром 76*2 мм – из Ст.3.
       Гидравлическое сопротивление секции на стороне          Длина одного элемента 3 м. Движение сред в теплообменнике
холодного молока                                               противоточное. Коэффициент использования поверхности
       ∆Р=1,67⋅0,8⋅1017⋅0,442⋅9/(0,0056⋅2)≈211кПа.             теплообмена         φ=0,85.
      Для потока горячего охлаждаемого молока при                     Решение: tв=0,5(15+65)=40 ºС
Reр=2666                                                              Средней температуре воды       соответствуют: λв=0,0635
       ζ1p=11.2*2666-0.25=1,56.                                Вт/(м0К); µв=0653*10-3Па*с; ρв=992кг/м3; св=4174 Дж/(кг0К);
       Гидравлическое сопротивление секции на стороне          Pr=4,31.
горячего молока:                                                      Тепловая нагрузка на теплообменник по формуле (1.2)
       ∆ρp=1,56*0,8*1023*0,442*9/(0,0056*2)=199 кПа.           составит Q =1*4174(65-15)1,03=2147961 Вт.
      б) Секция пастеризации молока (xп=3).                           Средней температуре конденсата tk=0,5(95+65)=80 ºС
       Для потока пастеризуемого молока при Reп=3931                                           58
                                 57