Реферат: Расчет кожухотрубчатого теплообменника
💣 👉🏻👉🏻👉🏻 ВСЯ ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻
Пересчет массовых % в мольные доли:
Среднелогарифмическая разность температур:
Ф/х cвойства cмеси метилового спирта и воды с массовой долей метилового спирта 7% при температуре 30 С
Коэффициент динамической вязкости смеси рассчитывается по уравнению Томаса (ф. 1-91, Перри, 26):
постоянная вязкости, определяемая путем суммирования атомных и структурных составляющих смеси.
Коэффициент теплопроводности смеси органических жидкостей и воды с достаточной степенью точности можно посчитать по уравнению Краго (1-70, Перри, 22):
где относительная плотность смеси жидкостей по воде, равная в данном случае 0.99
Удельную теплоемкость растворов органических жидкостей можно посчитать по методу Джонсона и Хуанга с помощью аддитивных составляющих (т. 1-7, Перри, 15). Для смеси вода-метиловый спирт при содержании спирта 7% по массе, теплоемкость практически равна теплоемкости воды при т-ре 30 градусов, или равна
Пустим спирт по трубам, а воду – в межтрубном пространстве.
Согласно т.4.8 (П.Р., 172) минимальное значение K op
для турбулентного режима составляет 250 Вт/(м×К)
Ориентировочная поверхность составляет:
В теплообменных трубах 25х2 мм по ГОСТ 15120-79 скорость течения спирта при Re 1
>10000 должна быть не менее:
Проходное сечение трубного пространства должно быть не менее:
Кожухотрубчатый холодильник наименьшего диаметра 159 мм с числом труб 13 имеет площадь 0.5×10 -2
м 2
(табл. 4.12, П.Р,215). Следовательно турбулентное течение спирта можно обеспечить только в аппарате с меньшим диаметром трубного пространства, т.е. в теплообменнике "труба в трубе".
Вариант 1.
Теплообменник "труба в трубе" (ГОСТ 9930-78).
1.1 Рассмотрим аппарат, изготовленный из труб 89х4 мм (наружная) и 57х3.5 (внутренняя). Скорость спирта в трубах для обеспечения турбулентного движения должна быть не менее:
Число параллельно работающих труб 57х3.5 мм, при этом
Примем n=2. Определим критерий Рейнольдса и скорость для спирта:
Критерий Рейнольдса соответствует турбулентному движению.
где 0.024 – эквивалентный диаметр, равный 0.081-0.057
1.2. Составим схему процесса теплопередачи. По табл. 4.1 (П.Р., 151) находим, что теплоотдача для спирта и воды (турбулентный режим у обеих жидкостей) описывается ур. 4.17. (П.Р., 154)
Ввиду того, что температуры стенок со стороны спирта и воды пока неизвестны, примем сомножитель равным единице для обоих потоков.
а) Коэффициент теплоотдачи для спирта:
Критерий Прандтля для спирта при 25.9 градусах
Коэффициент теплоотдачи от спирта к стенке:
б) Коэффициент теплоотдачи для воды.
Критерий Прандтля для воды при 30 градусах.
Коэффициент теплоотдачи от стенки к воде:
Термическое сопротивление стенки и загрязнений
(табл. XXXI, П.Р.,531)
Примем коэффициент теплопроводности материала стенки, равным коэффициенту теплопроводности стали, то есть равным 46.5
Величина тепловой проводимости 1860 выбрана из расчета загрязненной воды, так как смесь в трубе представляет собой воду с примесью органической жидкости.
Поверхностная плотность теплового потока:
1.3. Определим ориентировочно значения и , исходя из того, что
Введем поправку в коэффициенты теплоотдачи:
Уточненный коэффициент теплоотдачи для спирта:
Уточненный коэффициент теплоотдачи для воды:
Расчетная площадь поверхности теплопередачи:
Поверхность теплообмена одного элемента длиной 6 м.:
Число элементов в каждой из двух секций (ветвей):
Вариант 2.
Кожухотрубчатый холодильник диаметром 159 мм с трубами 25х2 мм (ГОСТ 15120-79)
Скорость и критерий Рейнольдса для спирта:
Скорость и критерий Рейнольдса для воды:
где 0.9×10 -2
- проходное сечение межтрубного пространства между перегородками по ГОСТ 15120-79.
где 0.025 – наружный диаметр труб, определяющий линейный размер при поперечном обтекании.
Вариант 2
Кожухотрубчатый холодильник диаметром 159 мм с трубками 25х2 мм (ГОСТ 15120-79)
Скорость и критерий Рейнольдса для спирта:
Скорость и критерий Рейнольдса для воды:
где - проходное сечение межтрубного пространства между перегородками по ГОСТ 15120-79.
Для потока в трубах при Re 1
< 10000 значение t c
т
.1.
влияет на выбор расчетной формулы через произведение GrPr. Зададимся значениями температур стенки, исходя из того, что
Примем исходя из предыдущего расчета (теплообменник "труба в трубе")
а) коэффициент теплоотдачи для воды (Re 2
= 8671.6)
При поперечном омывании потоком трубного пучка при Re > 1000 рекомендуется соотношение
Примем = 0.6 (157, П.Р.). Критерий Прандтля для спирта:
б) Коэффициент теплоотдачи для спирта (Re 1
= 6873)
Для выбора расчетной формулы определим произведение (PrGr) при определяющей температуре – средней температуре пограничного слоя. (П.Р., 154)
Физические свойства спирта при температуре 27.5С:
Для определения Nu 2
при данном соотношении и Re > 3500 воспользуемся табл. 4.4 (П.Р.,155)
В данных пределах критерий Нуссельта по формуле 4.28 (П.Р., 155)
где n = 0.11 при нагревании, n=0.25 при охлаждении. В нашем случае n=0.25.
динамический коэффицент вязкости смеси при температуре стенки.
В нашем случае можно принять равным динамическому коэффициенту вязкости при температуре смеси.
Поверхностная плотность теплового потока:
Расчетная площадь поверхности теплопередачи:
Принимаем к установке аппараты длиной 3 м (ГОСТ 15120-79 (П.Р.,215).
Площадь поверхности теплообмена одного аппарата по среднему диаметру труб:
Примем N = 9. Запас поверхности при этом составляет:
Таким образом видно, что первый вариант теплообменника ("труба в трубе") имеет меньшую металлоемкость и большее число Рейнольдса по сравнению с кожухотрубчатым теплообменником.
Проведем расчет экономических параметров теплообменника "труба в трубе".
Табл. 1. "Технические характеристики теплообменника"
Материал деталей аппарата, соприкасающихся с метанолом – сталь Х18Н9Т ГОСТ 5632-72, остальных ст. 3 ГОСТ 380-71.
Материал герметизирующих прокладок – картон асбестовый ГОСТ 2850-58.
Материал прокладок в резьбовых соединениях – алюминий марок А95, А85, А8, А7, А6, А5, А0, А (ГОСТ 11069-64).
Число элементов в каждой из двух секций (ветвей):
Таким образом, затраты на элементы теплообменника из расчета 100 руб. за элемент составят 1100 рублей. Масса аппарата "труба в трубе" – 2200 кг.
Название: Расчет кожухотрубчатого теплообменника
Раздел: Рефераты по теплотехнике
Тип: реферат
Добавлен 08:34:48 27 июля 2005 Похожие работы
Просмотров: 3160
Комментариев: 16
Оценило: 15 человек
Средний балл: 2.9
Оценка: 3 Скачать
Срочная помощь учащимся в написании различных работ. Бесплатные корректировки! Круглосуточная поддержка! Узнай стоимость твоей работы на сайте 64362.ru
Привет студентам) если возникают трудности с любой работой (от реферата и контрольных до диплома), можете обратиться на FAST-REFERAT.RU , я там обычно заказываю, все качественно и в срок) в любом случае попробуйте, за спрос денег не берут)
Да, но только в случае крайней необходимости.
Реферат: Расчет кожухотрубчатого теплообменника
Скачать Реферат На Тему Философия Культуры
Реферат: Специфика философского знания
Реферат: Операция Питер Пэн
Реферат: Когерентная теория истины. Скачать бесплатно и без регистрации
Книга: Васютин Александр - Рак как психосоматоз
Опинион Эссе По Английскому
Реферат: Действия населения по сигналам оповещения гражданской обороны. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат: Випробування гум до дії роздирання, ударного навантаження та тертя
Шпаргалка: Понятие "личность", его соотношение с понятиями "индивид", "индивидуальность"
Доклад: Батеньков Гавриил Степанович
Переработка Газов Реферат
Эссе Человек И Природа 8 Класс
Реферат: Курдская диаспора в Западной Европе, США и странах СНГ
Реферат: Александр Степанович Попов . Скачать бесплатно и без регистрации
Курсовая работа: Аудит расчетов по заработной плате на примере Управления по образованию культуре и молодежной
Реферат: Маркетинговые стратегии в туризме и их особенности
Қазақ Халқының Ішкі Жағдайы Эссе
Тема Реферата История Развития Информатики Как Науки
Реферат: Криминалистическая характеристика грабежей и разбойных нападений
Лабораторная Работа На Тему Решение Систем Линейных Алгебраических Уравнений (Прямые Методы)
Реферат: База данных для проекта досугового учреждения в городе Муроме Владимирской области
Реферат: Нарышкин Семен Кириллович (1710 - 1775)
Реферат: Особенности консультирования лиц, переживших горе