Расчет кожухотрубчатого теплообменника, средней разницы температур между теплоносителями, объемного и массового расхода теплоносителя, тепловой нагрузки на аппарат, массового и объемного расхода хладагента. Теплофизические свойства теплоносителей.
Аннотация к работе
.15 Расчет гидравлического сопротивления трубного и межтрубного пространств, исходя из допустимых скоростей их движения...........................7Рассчитаем тепловую нагрузку аппарата: Так как в заданном нам процессе не происходит изменение агрегатного состояние ни вещества теплоносителя, ни вещества хладагента, то тепловая нагрузка находится по формуле Рассчитаем критерий Рейнольдса и режим движения каждого потока: - развитое турбулентное движение Так как горячий поток движется турбулентно в прямых трубах, то критериальное уравнение для расчета критерия Нуссельта будет выглядеть так: , где для охлаждающихся жидкостей при допустимой погрешности, - коэффициент зависящий от геометрии аппарата и режима движения потока берется их таблицы 2, - критерий Прандтля. Коэффициент Прандтля находится по формуле: Подставляя вышеполученное, находим критерий Нуссельта и ориентировочный коэффициент теплоотдачи: Так как холодный поток поперечно обтекает пучок гладких труб при их шахматном расположении, при турбулентном режиме движения жидкости, то критериальное уравнение для нахождения критерия Нуссельта имеет вид: , где - критерий Прандтля, для нагревающихся жидкостей при допустимой погрешности, - коэффициент учитывающий влияние угла атаки ? находится по таблице 3. Коэффициент Прандтля находится по формуле: Подставляя вышеполученное, находим критерий Нуссельта и ориентировочный коэффициент теплоотдачи: 10.Необходимый процесс охлаждения провести в заданном нам аппарате не возможно, так как площадь поверхности теплообмена у заданного аппарата много меньше необходимой ().
План
Содержание.
1. Задание на расчет кожухотрубчатого теплообменника……………………1
2. Расчет кожухотрубчатого теплообменника
2.1 Расчет средней разницы температур между теплоносителями......2
2.2 Расчет средней температуры каждого теплоносителя….......……...2
2.3 Теплофизические свойства теплоносителей при их средних температурах………………………………………………………………………2
2.4 Расчет объемного и массового расхода теплоносителя.....................3
2.5 Расчет тепловой нагрузки на аппарат..................................................3
2.6 Расчет массового и объемного расхода хладагента...........................3
2.7 Расчет средней скорости потока хладагента.......................................3
2.8 Расчет критерия Рейнольдса и режим движения каждого потока....3
2.9 Расчет ориентировочных коэффициентов теплоотдачи для каждого потока……………………………………………………………………………...3
2.10 Расчет ориентировочного коэффициента теплопередачи без учета загрязнения стенки..................................................................................................5
2.11 Расчет ориентировочного коэффициента теплопередачи с учета загрязнения стенки..................................................................................................5
2.12 Расчет температуры стенки со стороны каждого потока и перерасчет значений коэффициентов теплопередачи, теплоотдачи, удельной теплопроводимости.....................................................................................5
2.13 Расчет необходимой площади теплообмена......................................7
2.14 Подбор диаметров штуцеров для ввода и вывода потоков...............7
Вывод
Необходимый процесс охлаждения провести в заданном нам аппарате не возможно, так как площадь поверхности теплообмена у заданного аппарата много меньше необходимой ( ). Чтобы проводить заданный процесс необходимо либо изменить конструкцию аппарата (увеличить количество ходов, «оребрить» трубки), что несомненно приведет к большим денежным затратам и сложностью обслуживания самого аппарата, либо последовательно выстроить 4 таких аппарата, что в существенной мере сократит расходы на обслуживание, но монтаж такой системы и ее «большие площади» приведут к росту постоянных затрат.
Список литературы
1. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии: Учебное пособие для вузов. - 12-е изд., стереотипное. Перепеч. с изд. 1987 г. - М.: ООО ТИД «Альянс», 2005. - 575 с.
2. Измайлов В.Д., Филлипов В.В. Справочное пособие для расчетов по процессам и аппаратам химической технологии. Самара, САМГТУ, 2006, 43 с.
3. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии: Учебник для вузов. - 11-е изд., стереотипное доработанное. Перепеч. с изд. 1973 г. - М.: ООО ТИД «Альянс», 2005 - 753 с.