Теовой расчет

 

 

              Тогда                   

 

Принимаем тепловую проводимость загрязнений со стороны пара [2]

,

а со стороны воды [2].

,

 

толщина поверхности, теплопроводность материала .

 

                 Тогда 

 

или ,

где – сумма термических сопротивлений всех слоев, из которых состоит стенка, включая слои загрязнений.

Так как теплообменная трубка тонкостенная (dвн > ), то для расчета коэффициента теплопередачи применяют формулу для плоской стенки

 

                                         ,                                              (8)

где – коэффициенты теплопередачи со стороны пара и воды, ;

– сумма термических сопротивлений.

По формуле (7)

.

 

Расчетная площадь поверхности теплообмена по формуле (1):

 

 м2.

Суммарная необходимая площадь

 

м.

Итак, площадь выбранного теплообменного аппарата F=31,0 м2 превышает необходимую Fр=21,48 м2,  длина труб L=2 м.

 

 

1.7 Уточненный расчет коэффициентов теплоотдачи. Окончательный выбор теплообменного аппарата

 

Уточненным называется расчет коэффициентов теплоотдачи с учетом температуры стенки.Расчет ведём методом последовательных приближений.

Первое приближение.

Для первого приближения зададимся значением температуры стенки со стороны конденсирующегося пара к стенке =94,9 0С .

Находим значение температуры пленки конденсата

 

                                                                                           (11)

 

С.

Расчет коэффициента теплоотдачи при конденсации пара с учетом температуры стенки на пучке вертикальных труб будем вести по формуле    [6, с. 304].

                             0С,

 

             (12)                             

 

Удельная тепловая нагрузка со стороны пара

 

                          

 

Рассчитываем температуру стенки со стороны воды:

 

                              

,                                            (13)

 

                      0С.

При этой температуре для воды [2, рис.] (Рrст2 )І= 2,5.

 

С учетом температуры стенки

 

.

 

.

Удельная тепловая нагрузка со стороны воды:

 

                

 

Сравнивая (q1)I с (q2)І, приходим к выводу, расчет необходимо продолжить

 

Второе приближение.

Для второго приближения зададимся ,

Тогда  по формуле (8)

 

                                             0С.

Расчет коэффициента теплоотдачи при конденсации пара с учетом температуры стенки на пучке вертикальных труб будем вести по формуле    [6].

 

                       0С,

 

        (12)                             

 

Удельная тепловая нагрузка со стороны пара

 

                       Вт/м2.

Рассчитываем температуру стенки со стороны воды:

 

                                        ,                                  (13)

 

                             0С.

При этой температуре для воды [2] (Рrст2 )І= 3,7.

С учетом температуры стенки

 

.

 

.

Удельная тепловая нагрузка со стороны воды:

 

            Вт/м2.

 

По найденной графически температуре выполняем третий, проверочный расчет.

        

                                Рис. 1.1. Графическое определение

 

 Значение температуры стенки со стороны пара =86,020С.

                                      

Тогда  по формуле (8)

                                  0С.

Расчет коэффициента теплоотдачи при конденсации пара с учетом температуры стенки на пучке вертикальных труб будем вести по формуле    [6, с. 304].

 

                   0С,

 

       

       

Удельная тепловая нагрузка со стороны пара

 

                      

 

Рассчитываем температуру стенки со стороны воды:

 

                                      ,                                 

 

                             0С.

 

При этой температуре для воды [2, рис. ХIII] (Рrст2 )І= 2,7.

 

С учетом температуры стенки

 

                       .

 

                        .

Удельная тепловая нагрузка со стороны воды:

 

           

 

Сравнивая (q1)III с (q2) III , приходим к выводу, что отклонение

 

                                    

т.е. не превышает 5%, поэтому расчет можем считать законченным.

Удельные тепловые потоки по обе стороны стенки равны (рис.2)

 

По формуле (7) коэффициент теплопередачи

 

                             .

 

Площадь поверхности аппарата определяем по формуле (1)

                            м2,

                                                                                          

                                                                                  

 

Суммарная необходимая площадь

м.

 

Запас площади поверхности теплообменного аппарата

 

                        

 

По [1, табл. 1.8] ГОСТ 15122-79 окончательно выбираем шестиходовой аппарат диаметром d=600 мм, с числом труб n = 194 шт, с длиной теплообменных труб L = 2000 мм и F = 31,0 м2.

 

8. Обозначение теплообменного аппарата

 

1. Диаметр кожуха D = 600 мм по [1, с. 29] ГОСТ 9617-76.
2. Тип аппарата ТНВ – теплообменник с неподвижными трубными решетками вертикальный.
3. Условное давление в трубах и кожухе – 0,6 МПа.
4. Исполнение по материалу – М1.
5. Исполнение по температурному пределу – О – обыкновенное.
6. Диаметр трубы d= 25 мм.
7. Состояние поставки наружной трубы – Г – гладкая.
8. Длина труб L= 3 м.
9. Схема размещения труб – Ш – по вершинам равносторонних треугольников.
10. Число ходов – 6.

Группа исполнения – А.

 

Теплообменник гр. А ГОСТ 15122-79.

					КП-02068108-ПАПП-260601-04.10-2012 ПЗ	Лист
Изм.	Лист	№ докум.	Подпись	Дата

 

 

					КП-02068108-240502-ПАХТ-23.7-06 ПЗ
Изм	Лист	№ докум.	Подпись	Дата
Разработал		Исаев				Лит.			Лист	Листов
Проверил		Смирных
						ВГТА Х-033
Н. контр
Утв.