Mundarija Kirish Nazariy qism issiqlik o‘tkazish Issiqlik almashtirgichlar

2. Texnologik qism
2.1. Texnologik sxemaning yozuvi

Kimyo tехnologiyasidа qo’llаnilаyotgаn issiqlik аlmаshtirgichlаrning 80% dаn ko’prog’ini kojuх trubаli uskunаlаr tаshkil qilаdi. Yetаrlichа univеrsаl bo’lgаn bu issiqlik аlmаshtirgichlаrning yasаlishi oddiy, ishonchliligi kаttа, hаmdа ulаr yuqori bosim vа tеmpеrаturаlаrdа qo’llаnilishi mumkin.

Dаvlаt stаndаrti bo’yichа kojuх trubаli issiqlik аlmаshtirgichlаrning qo’yidаgi turlаri ishlаb chiqаrilаdi: N - trubа pаnjаrаsi qo’zg’аlmаs; K - kojuхdа tеmpеrаturа kompеnsаtori bo’lgаn; P - qo’zg’аluvchаn kаllаkli; U - U - simon trubаli (hozirgi kundа bundаy uskunаlаrni ishlаb chiqаrish to’хtаtilgаn); PK - qo’zg’аluvchаn kаllаkli vа kompеnsаtorli
Kojuх trubаli issiqlik аlmаshtirgichlаrning qo’llаnilishidа tozа issiqlik tаshuvchi trubаlаr orаsidаgi bo’shliqqа, Cho’kmа hosil qilаdigаni esа trubаlаr ichigа yo’nаltirilаdi. Issiqlik o’tkаzishning jаdаl borishi uchun muhitlаrning tеzligi yеtаrlichа kаttа bo’lishi kеrаk (gаzlаr uchun 8 - 30 m/s, suyuqliklаr uchun 1,5 m/s dаn kаttа). Issiqlik tаshuvchilаrning tеzligi trubаlаr ichidаgi vа orаsidаgi mаydonning kеsim yuzаsini tаnlаsh bilаn tа’minlаnаdi





2.2 Texnologik hisoblar

Berilgan:

azot kislotasi G₁= 8 kg/sek, t_1b=100,3⁰C, t_1o=62⁰C, t_2b=25⁰C, t_2o=50⁰C

Haroratni almashinish sxemasi

100----62

50----25

Δt_к=50 Δt_м=37

O’rtacha harorat farqi

Δt_o’r= Δt _{b +}Δt _o /2=(50+37)/2=43,5^o C

suvning o’rtacha temperaturasi:

t₂=(25+50)/2=37,5^oC

O’rtacha azot kislotasi harorati:

t₁= t₂+Δt_o’r=37,5+43,5=81^oC

Azot kislotasidan suvga o’tkaziladigan issiqlik miqdori:

Q=(V_o/3600)* p₀₁*C₁ (Δt _b - Δt _o )=(1240/3600)1,25*1050(100-62)=17179vt

azotning 0 ^oC va 760 mm.simob.ust dagi zichligi p=1,25 kg/m³

C₁=1050 DJ/(kg*k) o’rtacha solishtirma issiqlik

Suv sarfi:

G₂=Q/(C₂(to-t_b))=17179/(4190(50-25))=0,164 kg/c

Biz maksimal sirt maydonini aniqlaymiz:

K=70bt/(m²K)

Keyin issiqlik almashtirgichning texnalogik hisobini amalga oshirish uchun issiqlik o’tkazish koefisientining minimal qiymati malumotnomalardan olinadi va issiqlik o’tkazishning asosiy tenglamasidan maksimal issiqlik almashinish yuzasi topiladi

F_maxc=Q/(K_minΔt_cr)=17179/70*43,5=5,6m²

Shart F<7

quvurli bir tomonlama qobiq va turubka apparati tomonidan qondiriladi.

Asosiy malumot:

quvurlar orqali oqim maydoni:

S_t=37*0,785*0,021²=0,0128 m²

diogonaldan segmentning ordinatagacha bo’lgan masofa h₁=40mm

Issiqlik uzatish sirtini hisoblab chiqamiz.

1) halqali bo'shliq segment o’qi uzunligi :

b=D_vn/2-h₁=(259/2)-40= 90mm

Bo’limlar orasidagi masofani hisoblash formulasi foydalanib hisoblaymiz:

l=b/1,415φ=90/1,145*0,483=132 mm

φ ni topish formulasi:

φ=(1-(d/t)/(1-0,9(d/t)²)=(1-(25/32))/(1-0,9(25/43)²)=0,485

dumaloq bo’shliqda hisoblangan azot kislota tezligi formulasi:

w₁=V₁*S_cj=0,3/0,013=23 m/c

V₁ ni topish formulasi:

V₁=1240*345*1,033/9600*273*1,5=0,3 m³/c

Reynoldning kriteriysi azot:

Re=w₁d₁p₁/ μ=235*0,025*1,44/0,019*10^-3=44500

yopishqoqligi μ=0,019*10^-3 Pa*c

zichlikni topamiz:

p₁=1,25*(273*1,5/345*1,033)=1,44

Hisob formulasi:

E_f=0,6

Nu₁=0,356 Re₁^0,6*E_f=0,356*44500^0,6*0,6=131

Keyin :

a₁=Nu₁λ₁/d₁=131*0,0267/0,025=140 vt/(m²*K)

72^oC azot kislotasining issiqlik o’tkazuvchanligi λ₁=0,0267 vt/(m²*K)

1. 
   quvur maydoni
   
2. 
   suvning tezligi
   

w₂=G₂/P₂S_t=0,485/988*0,0128=0,038 m/c

Reynold kriteriysi:

Re₂=w₂d₂/ v₂=0,038*0,021/0,986*10^-6=809<10000

temperaturada suvning yopishqoqligi v₂=0,986*10^-6 teng

(Gr₂Pr₂) indikativ qiymatini topamiz.

Re>10000 holatida issiqlik uzatishni hisoblashda aniqlovchi harorat

t=0,5(t_ct.2+t₂) ga teng bo’ladi .

Haroratni t_ct.2 faqat hisob kitobda aniqlashini hisobga olib Δt₂ ni hisoblash kerak

Ushbu misolda gazdan suyuqlikka issiqlik uzatishni hisobga olish kerak
Gazda devorga issiqlik uzatish koeffitsenti odatda devordan
suyuqlikka issiqlik uzatish koeffitsentidan ancha past bo’ladi . Shuning uchun:

Δt₂=0,25 deb olamiz

va
Δt_cr=0,25*43,5=10,9=11

Bu holda:

t_ct.2= Δt₂+t₂=37,5+11=48,6^oC aniqlanadigan harorat tufayli

t=0,5(t_ct.2+t₂)=0,5(48,6+43,5)=92,1

(Gr₂Pr₂)=((d³₂ρ²₂β₂* Δt₂*g)/ μ²₂)* Pr₂=(0,021³*988²*2,52*10^-4*11*9,81

/0,902²*10^-6)*6,22=24*10^5

mahsulot :
(Gr₂Pr₂)=24*10⁵>8*10⁵

shuning uchun gorizontal apparat uchunhisoblash formulasi:

Nu₂=0,8(Pe₂(d²/L)^0,4) (Gr₂Pr₂)^0,1(μ²/ μ _{ct 2})^0,14

Biz issiqlik almashinuvi 4.12 jadvalga muofiq maksimal quvur uzunligini olamiz

L=3m
(Pe₂(d²/L))= Pe₂Pr₂(d²/L)=809*6,22(0,021/3)=35,2
Nu₂=0,8(35,2)^0.4(0,24*10⁷)^0/1*(0,902/0,638)^0,14=

=0,8*4,155*4,345*1,05=15,16

46,5 ^o C dinamik suvning yopishqoqligi / μ _ct =0,638*10^-3 Pa*c teng

shuning uchun:

a₂=Nu₂λ₂/d₂=15,16*0.608/0,021=439 vt/(m²*K)

λ₂=0,608 vt/(m*K) suvning issiqlik o’tkazish koeffitsenti 25 ^o C

devorning azot kislotasi tomonidan ifloslanish issiqlik o’tkazuvchanligi 2800 Vt/(m²*K) po’latning issiqlik o’tkazuvchanligi 46,5 vt/(m*K)

Issiqlik o’tkazuvchanligi devorining o’rtacha sifatli suvdan ifloslanishi 2400 Vt/(m²*K) Bunda:

1 /Er_ct=1/(1/2800)+(0/002/46,5)+(1/2400)=1220Vt/(m²*K)

Issiqlik uzatish koefitsenti:

K=1/(1/140)+(1/1220)+(1/439)=97,6 Vt/(m²*K)

Sirt issiqlik oqimi:

q=K*Δt_cr=97,6*46,5=4538,4 Vt/m²

Δt₂=q/a₂=4538,4/439=10,3⁰ C

(Gr₂Pr₂)= 0,24*10⁷(10,3/9)^0,1=2,43*10⁶

formula to’g’ri qollanildi chunki:

(Gr₂Pr₂)>10⁶ va (Pe₂(d²/L)>20

Aniqlanuvchi haroratni hisoblash qiymati:

t=t₂+ (Δt₂/2)=37,5+(10,3/2)=42,65 t=43⁰ C

Hisoblangan issiqlik uzatish sirti:

F=Q/q=17179/4538,4=3,78 m²

Ichki diametrli quvurli issiqlik almashinish uchun 273/259 mm quvur uzunligi 3m

O’rtacha quvur diametri bo’yicha issiqlik almashinish yuzasi:

F=πd_crnL=3,14*0,021*37*3=7,32 m²

Issiqlik almashinish sirtining chegarasi:

((7,32-3,78)/3,78)*100=93,6

issiqlik almashinish yuzasi chegarasi yetarli.

L	maksimal quvur uzunligi	3000mm
D	diametri	1200mm
F	Issiqlik uzatish sirti	3,78 m^2
Q	Sirt issiqlik oqimi	4538,4Vt/m^2
K	Issiqlik uzatish koefsienti	97,6Vt/(m^2*K)