Домашняя расчѐтная работа по "Расчѐту кожухотрубчатого теплообменника"

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего[pic 1]

профессионального образования

«САМАРСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  ТЕХНИЧЕСКИЙ  УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра химической технологии и промышленной экологии

Домашняя расчѐтная работа № 2 (шестой семестр) по расчѐту кожухотрубчатого теплообменника

Выполнил студент гр. НТЗ-301 Рашитов Наиль

Зачѐтная книжка № 1415255

Е с т ь  а п п а р а т  –  в а р и а н т  № 10  

Горизонтальный кожухотрубчатый теплообменник-холодильник имеет следующие геометрические размеры:

• диаметр кожуха D = 800мм ;

• диаметр труб d  и толщина стенки трубы δ ( d ×δ ) 25 × 2 мм;

• общее число труб n = 442 шт.;
• длина труб L = 6 м;

• число ходов в трубном пространстве Z = 2 ;
• площадь поверхности теплообмена F = 208 м2 .

Трубы в теплообменнике стальные гладкие, расположение труб в трубном пучке – шахматное. Поперечные сегментные перегородки в межтрубном пространстве

отсутствуют.

Т р е б у е т с я  п р о в е с т и  п р о ц е с с  –  в а р и а н т  № 7

• трубное пространство поступает горячий теплоноситель (1) этанол со следующими параметрами:

• рабочее давление Р = 0,6 МПа;
• начальная температура t1н = 850 С ;

• конечная температура t1к  = 550 С ;
• средняя скорость в трубах w1 = 1,6 мс .

• межтрубное пространство поступает холодный теплоноситель (хладоагент) вода (2) со следующими температурами :

• начальная температура t2н = 200С;

• конечная температура t2к = 400С.

[pic 2]

Вопрос: достаточна ли поверхность имеющегося аппарата для проведения процесса в заданном температурном интервале и с заданной скоростью горячего потока?

АЛГОРИТМ ВЫПОЛНЕНИЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

1. Расчѐт средней разности температур между теплоносителями.

2. Расчѐт средней температуры каждого теплоносителя.

3. Нахождение теплофизических свойств теплоносителей при их средних температурах.

4. Расчѐт массового и объѐмного расходов теплоносителя (1).

5. Нахождение тепловой нагрузки на аппарат.

6. Расчѐт массового и объѐмного расходов воды (хладоагент 2).

7. Определение средней скорости воды.

8. Определение режимов движения горячего потока и воды (вычисление критериев Рейнольдса).

9. Расчѐт коэффициента теплоотдачи α1  от горячего потока к стенке.

10. Расчѐт коэффициента теплоотдачи α2  от стенки трубы к воде.

11. Расчѐт коэффициента теплопередачи К0  без учѐта загрязнений стенки.

12. Расчѐт коэффициента теплопередачи К расч  с учѐтом загрязнений стенки.

13. Нахождение необходимой площади поверхности теплообмена Fрасч . Вывод о пригодности указанного теплообменника для охлаждения горячего потока в заданном температурном интервале и с заданной скоростью движения в трубах трубного пучка.

14. Диаметры штуцеров для ввода и вывода потоков, исходя из допустимых скоростей их движения. Штуцера выбрать из ряда условных диаметров Dу : 50, 80; 100; 125; 150; 200; 250; 300; 350; 400 и 500 мм.