Определение режима движения жидкости в нагревательных трубках при выбранной оптимальной скорости. Расчет числа трубок в одном ходу теплообменника. Определение тепловых нагрузок в теплообменнике, расхода греющего пара, площади поверхности теплопередачи.
Аннотация к работе
Целью расчета является определение режима движения и числа трубок в одном ходу теплообменника Показатель Единица Единица измерения Условное обозначение Значение 1.1 Определяем режим движения жидкости в нагревательных трубках при выбранной оптимальной технологической скорости из диапазона (0,6…1 м/с). где - средняя скорость движения продукта, м/с; Приложение) при методом интерполяции определяем значение 1.2 Рассчитываем число трубок в одном ходу теплообменника (nx) из уравнения постоянства расхода откуда определяем искомую величинуЦелью расчета является определение тепловых нагрузок в теплообменнике, расхода греющего пара и площади поверхности теплопередачи. теплообменник жидкость движение Необходимый расход тепла (Q, Вт) определяем по уравнению тепловой нагрузки С другой стороны, эта же тепловая нагрузка, определяемая по основному уравнению теплопередачи, будет передана греющим паром продукту через боковые поверхности всех трубок где К - коэффициент теплопередачи, Вт/м2·К; 2.3 Определяем среднюю логарифмическую разность температур ?тср. где - большая разность температур пара и продукта, - меньшая разность температур пара и продукта. = tn - t1= 112,7 - 4 = 108,7; = tn - t2 = 112,7 - 87 = 25,7 tn - температура греющего пара, которую определяем по таблице свойств водяного насыщенного пара по величине заданного давления.3.2 Общее предварительное число трубок no: Нагревательные трубки в аппарате располагают по сторонам правильных вписанных шестиугольников. 3.3 Число вписанных правильных шестиугольников, по сторонам которых располагают нагревательные трубки (а) определяем решением квадратного уравнения вида: 3.4 В приложении находим ближайшее стандартное (noc) общее число трубок при а = noc = 37. 3.7 Рассчитываем внутренний диаметр корпуса теплообменника где = 1,40…1,65 - коэффициент, учитывающий шаг размещения трубок. 3.8 Определяем толщину стенки корпуса ?к: где [?] = 80 МПА - среднее допустимое напряжение при деформации растяжения стенок корпуса.Цель расчета - определение оптимальной толщины слоя изоляционного материала. ? - коэффициент температурного расширения воздуха, 1/°С По таблице физических свойств воздуха в Приложении при тв находим значение Pr. Если (Gr·Pr) >1·109,то имеет место турбулентный режим движения воздуха. Если (Gr·Pr) <1·109,то имеет место ламинарный режим движения воздуха. В этом случае используют критериальное уравнение Нуссельта вида: при этом зная величину Nu определяем ак откуда коэффициент теплоотдачи конвекцией (): 4.3 Рассчитываем коэффициент теплоотдачи лучеиспускание (?л) от наружной поверхности пастеризатора5.1 Определяем изолированную суммарную боковую поверхность двухбарабанного пастеризатора 5.