Курсовая работа: Кожухотрубчатые теплообменные аппараты

Количество трубок, расположенных по диагонали шестиугольника, ([7]):

                                                                                              (1.36)

(шт.).

Число рядов труб, омываемых теплоносителем в межтрубном пространстве, приближенно можно принять равным 0,5 · b , т.е., ([7])

                                                                 (1.37)

Для стандартных труб с наружным диаметром  равным 20мм, размещенных по вершинам равносторонних треугольников, при развальцовке принимают шаг между трубами ([7], стр.12) :

t = (1,31,6),

t = 1,4·20 = 28 (мм) 

Рассчитанную величину шага между отверстиями в трубной решетке сравнивают со стандартными значениями ([1]) 

Внутренний диаметр кожуха двухходового теплообменника, мм, ([7]):

                                                                                    (1.38)

 (мм)

где  – коэффициент заполнения трубной решетки, принимается равным 0,6 – 0,8.

1.6 Определение температуры поверхности стенок трубы

Термическое сопротивление теплоотдачи от греющего теплоносителя к поверхности загрязнений, (м²· К)/Вт, ([7]):

                                                                                              (1.40)

((м²· К)/Вт)

Термическое сопротивление слоя отложений со стороны греющего теплоносителя, (м²· К)/Вт, ([7])

                                                                                    (1.41)

((м²· К)/Вт)

где  – тепловая проводимость слоя отложений со стороны греющего теплоносителя ([1]),  ((м2· К)/Вт).

Термическое сопротивление стенки трубы, (м²· К)/Вт, ([7]):

                                                                                              (1.42)

((м²· К)/Вт)

где  – толщина стенки трубки, м,  (м);

 – коэффициент теплопроводности стенки, Вт/м·К,  (Вт/м·К).

Термическое сопротивление слоя отложений со стороны нагреваемого теплоносителя, (м²· К)/Вт, ([7]):

                                                                                    (1.43)

((м²· К)/Вт)

где  – тепловая проводимость слоя отложений со стороны нагреваемого теплоносителя, Вт/(м²· К), ([1])

 (Вт/(м²· К))

Термическое сопротивление теплоотдачи от стенки загрязнений к нагреваемому теплоносителю, (м²· К)/Вт, ([7], формула 1.44):

 ((м²· К)/Вт)

Аналитически температура стенок трубы определяется по формулам, ([7], формулы 1.45, 1.46):

 (ºС)

 (ºС)

Для проверки температуру стенки определим графическим способом, ([7], рис П.1.4).

Рис.4. Графический способ определения температуры поверхности стенки трубы со стороны греющего и нагреваемого теплоносителей

1.7 Гидравлический расчет теплообменника

Целью гидравлического расчёта является определение величины потери давления теплоносителей при их движении через теплообменный аппарат.

Полное гидравлическое сопротивление при движении жидкости в трубах теплообменного аппарата определяется выражением, Па, ([7]):

                                                                                    (1.47)

где – гидравлическое сопротивление трения, Па, ([7]);

– потери давления, обусловленные наличием местных сопротивлений; складываются из сопротивлений, возникающих в связи с изменением площади сечения потока, обтекания препятствий, Па, ([7]);

                                                                           (1.48)

 (Па)

где  – коэффициент трения, ([7]);

z – число ходов теплоносителя по трубному пространству, z=2.

Коэффициент трения определяется по формуле:

                                                                 (1.49)

где  – относительная шероховатость труб, ([7],стр.14);

 – высота выступов шероховатостей ,принимаем  = 0,2 мм, ([7],стр.14).

Потери давления, обусловленные наличием местных сопротивлений, Па,([7]):

                                                                                    (1.50)

 (Па)

где  – сумма коэффициентов местных сопротивлений трубного

пространства, ([7]):

                  (1.51)

где , – коэффициенты сопротивлений входной и выходной камер ([1]), ,;

,  – коэффициенты сопротивлений входа в трубы и выхода из них ([1]), , ;

 – коэффициент сопротивления поворота между ходами, ([1]), .

Величина потерь давления греющего теплоносителя в теплообменном аппарате, Па,([7]):

                                                                                    (1.52)

 (Па)

Величина потерь давления нагреваемого теплоносителя в межтрубном пространстве теплообменника, Па, ([7]):

                                                                                    (1.53)

 (Па)

где  – сумма коэффициентов местных сопротивлений межтрубного пространства, ([7]):

                                                        (1.54)

где ,  – коэффициент сопротивления входа и выхода жидкости ([1]), ,

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7