Читать реферат по теплотехнике: "Расчет кожухотрубчатого теплообменника" Страница 1

(Назад) (Cкачать работу)

Дано: Материальный баланс колонны:кг/сПересчет массовых % в мольные доли:Тепловой баланс теплообменника:По табл. XLVII (П.Р., 543)По рис. XI (П.Р., 562)кал/кгс Дж/кгКРасход воды: кг/с (Д., 32)Ф/х свойства воды при т-ре 30Скг/м3

Вт/(мК)

ПасСреднелогарифмическая разность температур:СФ/х cвойства cмеси метилового спирта и воды с массовой долей метилового спирта 7% при температуре 30 Скг/м3 (т. 1-101, Перри, 51)Коэффициент динамической вязкости смеси рассчитывается по уравнению Томаса (ф. 1-91, Перри, 26):, где,

температура смеси;

постоянная вязкости, определяемая путем суммирования атомных и структурных составляющих смеси. Для смеси метиловый спирт-вода,(т. 1-14, Перри, 26)Таким образом, ПасКоэффициент теплопроводности смеси органических жидкостей и воды с достаточной степенью точности можно посчитать по уравнению Краго(1-70, Перри, 22):, где относительная плотность смеси жидкостей по воде, равная в данном случае 0.99Таким образомУдельную теплоемкость растворов органических жидкостей можно посчитать по методу Джонсона и Хуанга с помощью аддитивных составляющих (т. 1-7, Перри, 15). Для смеси вода-метиловый спирт при содержании спирта 7% по массе, теплоемкость практически равна теплоемкости воды при т-ре 30 градусов, или равна Дж/(кгК) (р. XI, П.Р., 562)Пустим спирт по трубам, а воду – в межтрубном пространстве.Объемный расход спирта и воды:м3/с (П.Р, 216)м3/с (П.Р, 216)Согласно т.4.8 (П.Р., 172) минимальное значение Kop для турбулентного режима составляет 250 Вт/(мК)Ориентировочная поверхность составляет:м2 м2В теплообменных трубах 25х2 мм по ГОСТ 15120-79 скорость течения спирта при Re1>10000 должна быть не менее: м/c (П.Р, 216)Проходное сечение трубного пространства должно быть не менее:м2Кожухотрубчатый холодильник наименьшего диаметра 159 мм с числом труб 13 имеет площадь 0.510-2 м2 (табл. 4.12, П.Р,215). Следовательно турбулентное течение спирта можно обеспечить только в аппарате с меньшим диаметром трубного пространства, т.е. в теплообменнике "труба в трубе".Вариант 1. Теплообменник "труба в трубе" (ГОСТ 9930-78).

Рассмотрим аппарат, изготовленный из труб 89х4 мм (наружная) и 57х3.5 (внутренняя). Скорость спирта в трубах для обеспечения турбулентного движения должна быть не менее:

м/c (П.Р.,216)Число параллельно работающих труб 57х3.5 мм, при этом (П.Р.,217)Примем n=2. Определим критерий Рейнольдса и скорость для спирта:м/с (П.Р.,217) (П.Р., 217)Критерий Рейнольдса соответствует турбулентному движению.Для воды: (П.Р.,217)где 0.024 – эквивалентный диаметр, равный 0.081-0.057

1.2. Составим схему процесса теплопередачи. По табл. 4.1 (П.Р., 151) находим, что теплоотдача для спирта и воды (турбулентный режим у обеих жидкостей) описывается ур. 4.17. (П.Р., 154)Коэффициент примем равным 1.

Ввиду того, что температуры стенок со стороны спирта и воды пока неизвестны, примем сомножитель равным единице для обоих потоков.а) Коэффициент теплоотдачи для спирта:

(П.Р., 217)Критерий Нуссельта для спирта:Коэффициент теплоотдачи от спирта к стенке: Вт/(м2К)

(П.Р., 217)б) Коэффициент теплоотдачи для воды.Критерий Прандтля для воды при 30 градусах.Критерий Нуссельта для воды:Коэффициент теплоотдачи от стенки к воде: Вт/(м2К)

Термическое сопротивление стенки и загрязнений (табл. XXXI, П.Р.,531)Примем коэффициент теплопроводности материала стенки, равным коэффициенту

Похожие работы