Расчёт кожухотрубного теплообменного аппарата
Автор: Mariya Shirobokova • Апрель 2, 2023 • Курсовая работа • 1,990 Слов (8 Страниц) • 225 Просмотры
Министерство образования и науки Российской Федерации
Новосибирский Государственный Технический Университет[pic 1]
Механико-технологический факультет
Кафедра химии и химической технологии
Курсовая работа по дисциплине
«Процессы и аппараты химической технологии»
Расчёт кожухотрубного теплообменного аппарата
Вариант 26
Новосибирск – 2019
Исходные данные для расчёта
Таблица 1
Тип | Вариант | Греющая среда (водяной пар) | Нагреваемая среда (вода) | ||||
[pic 2] Бар | [pic 3] T/час | [pic 4] Т/час | [pic 5] Бар | t1, [pic 6] | t2, [pic 7] | ||
II | 26 | 2,0 | 10 | - | 6,0 | 60 | 90 |
Gп = 10 Т/ч = 2,778 кг/с
1. ВЫБОР СХЕМЫ И ОСНОВНЫХ РАЗМЕРОВ ТЕПЛООБМЕННИКА
1.1. Выбор схемы теплообменника
Тип теплообменника – вертикальный, с неподвижными трубными решетками. В конденсаторах наиболее загрязненной средой является вода, поэтому предпочтительно ее направить в трубы, а пар в межтрубное пространство.
1. 2 Предварительное определение поверхности теплообмена
Для определения основных конструктивных размеров элементов теплообменника, следует ориентировочно определить величину поверхности теплообмена F. Для этого необходимо определить количество тепла, передаваемого в теплообменнике:
[pic 8]Дж/с
где Gп – расход пара, r – теплота фазового перехода при параметрах пара:
[pic 9]кДж/кг
Площадь теплопередающей поверхности аппарата определяется как:
[pic 10]
где k = 1500 Вт/(м2∙К) – коэффициент теплопередачи, значение которого выбиралось ориентировочно из таблицы Приложения 3.
[pic 11]- средняя разность температур между теплоносителями:
[pic 12]
где [pic 13] - наибольшая, а [pic 14]- наименьшая разности температур между теплоносителями, [pic 15] - температура насыщения греющего пара, которую определяют из таблицы приложения 1 по давлению греющего пара [pic 16].
[pic 17]
[pic 18]
[pic 19]
1.3 Выбор теплообменных труб
Необходимо предварительно выбрать размер труб: наружный диаметр dн, внутренний диаметр dв, длину труб L. Обычно применяются металлические цельнотянутые бесшовные трубы. Выберем трубы с размерами 25×2,5, длинной 3 м и из стали марки 20.
[pic 20]
1.4 Определение числа ходов в теплообменнике, длины и числа труб
Для того, чтобы обеспечить приемлемые скорости воды в трубах необходимо использовать многоходовые по воде теплообменники.
Рекомендованная скорость жидкого теплоносителя, конкретно воды, 1-3 м/с. Примем wв = 2 м/с.
Число труб в ходу определяется из выражения:
[pic 21]
где [pic 22]кг/м3 - плотность воды, [pic 23]- массовый расход воды, который определяется из теплового баланса:
[pic 24]кг/с
[pic 25]- примем для среднего значения температуры [pic 26]
[pic 27]кДж/(кг∙град)
Общее число труб в теплообменнике:
[pic 28]
Число ходов рассчитывается как:
[pic 29]
Для вертикальных теплообменников следует использовать четное число ходов, следовательно, полученное число соответствует условиям.
1.5 Размещение труб в трубной решетке
...