Курсовая работа: Кожухотрубчатые теплообменные аппараты

                                                                                                       (2.1)

 (°C)

По среднеарифметическому значению температур ,  определяются значения физических свойств греющего и нагреваемого теплоносителей ([3]):

,  – плотность, кг/м³, (кг/м³),  (кг/м³);

,  – кинематические коэффициенты вязкости, м²/с,  (м²/с),  (м²/с);

,  – коэффициенты теплопроводности, Вт/(м· К),  (Вт/(м· К)),  (Вт/(м· К));

,  – критерии Прандтля, ,

Массовые расходы теплоносителей, кг/с, ([7]):

                                                                                    (2.2)

 (кг/с)

                                                                                    (2.3)

 (кг/с)

 (м3/ч)

По максимальному расходу выбирается тип пластин. Параметры пластин, ([7], таблица П.2.1 и П.2.2):

 – толщина стенки пластины, м,  (м);

 – площадь поверхности теплообмена пластины, м2,  (м2);

 – площадь поперечного сечения канала между пластинами, м2,  (м2);

 – смачиваемый периметр в поперечном сечении канала, м,  (м) .

Эквивалентный диаметр сечения канала, м, ([7]):

                                                                                              (2.4)

 (м)

При расчете пластинчатого водоподогревателя оптимальная скорость теплоносителя принимаем исходя из получения таких же потерь давления в установке по нагреваемой воде, как при применении кожухотрубного водоподогревателя (100–150 кПа), что соответствует скорости воды в каналах (0,3 – 0,5) м/c [4],  (м/c)

Число каналов в пакете, ([7]):

                                                                                    (2.5)

 (шт.)

Скорость второго теплоносителя, м/с, ([7]):

                                                                                    (2.6)

 (м/с)

2.2 Расчет интенсивности теплообмена при движении теплоносителей между пластинами

Критерии Рейнольдса и Прандтля для каждого теплоносителя, ([7]):

;                                                                                   (2.7)

                                                                                              (2.7)

                                                                                    (2.8)

                                                                                    (2.8)

Определяется критерий Нуссельта для греющего и нагреваемого теплоносителей, ([7]):

– при турбулентном режиме (Re 50):

                                                                 (2.9)

                                                                 (2.10)

Где,  ([1])

Коэффициенты теплоотдачи от греющего теплоносителя к поверхности стенки и от поверхности стенки к нагреваемому теплоносителю, соответственно, Вт/(м²· К), ([7]):

                                                                                              (2.13)

 (Вт/(м²· К))

                                                                                              (2.13)

 (Вт/(м²· К))

2.3. Определение площади поверхности теплообмена

Принимаются значения термических сопротивлений слоев загрязнений с двух сторон стенки, , , (м2· К)/Вт; ([7], таблица П.1.2),  ((м2· К)/Вт),  ((м2· К)/Вт);

В качестве материала материал пластин и патрубков – сталь 12Х18Н10Т. По средней температуре стенки  определяется коэффициент теплопроводности стенки , Вт/(м · К), ([7], таблица П.1.3),  (Вт/(м · К)).

Суммарное термическое сопротивление, (м² · К)/Вт, ([7]):

                                                                           (2.14)

 ((м² · К)/Вт)

Коэффициент теплопередачи, Вт/(м² · К), ([7]):

                                                                           (2.15)

 (Вт/(м² · К))

Среднелогарифмический температурный напор при противотоке возьмём из предыдущих расчетов.

Требуемая поверхность теплообмена, м²,([7]):

                                                                                              (2.16)

 (м²)

Фактическая поверхность теплообмена, м²,([7]):

                                                                                    (2.17)

 м²

Рассчитываем относительный запас площади поверхности теплообмена , %,([7]):

                                                                                    (2.18)

%

2.4.  Расчет гидравлических сопротивлений при движении теплоносителей

Рассчитаем гидравлические сопротивления при движении нагревающего и нагреваемого теплоносителя, МПа, ([7]):

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7