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К Расход воды: кг/с (Д., 32) Ф/х свойства воды при т-ре 30С кг/м3

Вт/(мК)

Пас Среднелогарифмическая разность температур: С Ф/х cвойства cмеси метилового спирта и воды с массовой долей метилового спирта 7% при температуре 30 С кг/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с Коэффициент 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 0.99 Таким образом Удельную 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 равнаДж/(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 м2 В 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: м2 Кожухотрубчатый 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 водыпока 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

Похожие работы