Р е ц е н з е н т : д-р техн наук проф. В. И. Киседьникоз

t Gp
=
= 0,5 (50 + 25) = 37,5 К .
Средняя тем пература спирта:
/3 = 0 ,5 (4 0
■+-
15) = 27 ,5 °С.
Массовый расход спирта:
G2 =
/i-0 t785rf|te»sp2 = 111.0,785-0,0212.0,75-785 = 22,6 кг/с, 
где р
2
= 785 кг/м3 — плотность метилового спирта при 27,5 °С (табл. IV ).
Количество передаваемой теплоты:
Q ~ G zc2 (tli(m, 2 — tm 4 ,
2) = 2 2 ,6 .2 5 2 0 ( 4 0 — 15) = 1,424-10s Вт,
где с2 = 2520 Д ж /(кг.-К ) — удельная 
теплоемкость 
спирта 
прн 
27,5 °С 
(рис. X I).
К ритерий Рейнольдса д ля спирта:
Р
ш.Д>р2 
0,75*0,021-785 
ппг,
* 0 , 5 3 - 1 0 - 3 ------ = 23000.
Здесь ц 3 = 0,53-Ш "3 П а * с — динамический коэффициент вязкости спирта 
при 27,5 °С (табл. IX}.
К ритерий П рандтля для спирта:
р г = С #аА
2
= 2520* °>53-10‘ 3/0 ,2 1 2 = 6,3,
г д е Я 2 = 0,212 В т/(м *К )— коэффициент теплопроводности спирта при 2 7 ,5 СС 
(рис. X).
Реж им течения спирта турбулентный, поэтому принимаем д л я 
расчета формулу (4Л 7), полагая ег = 1:
Ки2 = 0 , 0 2 т ^ - 8Р г |-43(Р г 2/ Р г ет)°*23 = 0,021-23 000°’8 -6,3°*43 (6 ,3 /5 ,94)&'25 =
= 145.
Здесь
Р гСТ = ( с # 2/А2)е-г = 2 5 8 9 .0 ,4 8 .т “3/О,2О9 = 5,94,
где 
с$,
(i2 я Я2 определены при /СТ = 38 °С,
т

---

^ ^
N ^ a . = П 5-0.212 = И60 Вт/(м3<К)>
Коэффициент теплопередачи:
I
К
=
■ бет ■
у
, 1 
«1 
^ст 
881,15 
а 2
= ~j 
0,002. 
I 
Г = 4 0 ° Вт/См2*Ю*
840 + Ж Г + 1700 + Н60 
где Хст = 46,5 Вт/(м • 
К) 
— коэффициент теплопроводности стали (табл, XXVIII),
П оверхность теплообмена:
Q
М 24 .1 0 ° 
а
К М Ср
400-37,5
Д л и н а трубчатки по среднему диаметру труб:
, 
F
95 
, , ое
nndcp ~
111.3,14-0,023 -
И ’ЙЭМ*
Здесь 
d
cр = (0,025-j- 0,021)/2 = 0,023 м.
По ГОСТ 15122— 79 для теплообменника с кож ухом 400 мм 
и числом труб 111 трубчатка имеет длину 2; 3; 4 и б м. Чтобы 
обеспечить зап ас поверхности теплообмена, принимаем 5 аппаратов 
с трубчаткой длиной 3 м.
З а п а с поверхности теплообмена будет равен:
» -
3,5i T i s ' " 1» - » * -
Д л я приняты х теплообменников 
L jd —
3000/25 = 120 > 50. 
С ледовательно, величина е
1
= 1 принята правильно.
Пример 4.24. Воздух подогревается в трубном пространстве 
д вухгодового кож ухотрубчатого теплообменника с 2 до 90 °С 
при среднем давлении (абсолютном) 810 мм рт. ст. Объемный рас­
ход воздуха при нормальных условиях (0 °С и 760 мм рт. ст.) 
составляет и0 = 8290 м3/ч. Общее число труб — 450, на один ход 
трубного пространства — 225. 
Диаметр труб равен 3 8 x 2 мм. 
В межтрубное пространство подается насыщенный водяной пар 
под давлением (абсолютным) 2 кгс/см2 ( ~ 0 ,2 М Па).
Определить необходимую поверхность теплообмена и длину 
трубчатки . П ринять коэффициент теплопередачи равным коэффи­
циенту теплоотдачи воздуха.
Р е ш е н и е . Массовый расход воздуха:
. Ga = и0р0/3600 = 8290-1,293/3600 = 2,98 кг/с, 
где Ро = 1,293 кг/м3 — плотность воздуха прц нормальных условиях (табл. V). 
192

---

С редняя разность температур:
(119,6 — 2) — (119,6 — 90) 
88
ср 
119,6 — 2 
2 ,3 lg 3,973 
U
’ 
g 119,6 — 90
Средняя температура воздуха: .
^ср. 2 = ^кокд — 
— 119,6 — 63,79 ~ 55,8 °С.
Плотность воздуха при средних рабочих условиях:
р2 = Ро 
k r
= 1’'293 760 (273 -ь 55,8) = 1,144 КГ/м3*
Объемный расход воздуха при средних рабочих условиях!
ir3 = О
2
/Р
2
= 2,98/1,144 = 2,6 м3/с.
Скорость воздуха в трубах:
2 6
Шз = 7 Г = 225-0785.0,034* = 12,76 М/° ' 
где 
U
— площздь поперечного сечения труб (на один ход).
К ритерий Рейнольдса для воздуха при 55,8 °С:
п .
*М*Ра 
1 2 ,7 6 .0 ,0 3 4 .1 ,1 4 4
охопл
Rfi2 "
~ jIT ~
------- 0,02-10-3------- ---- 24 80Е>'
Здесь [х2 = 0 ,0 2 -10"8 П а-с — динамический коэффициент вязкости д л я воз­
духа при 55,8 °С (рис, VI).
Режим движения воздуха турбулентный [формула (4.22) Is
Nu2 = 0 ,0 1 8 R e ^ - % = 0,018-24 800°-8.1 = 5 9 .
Следовательно,
а 2 = NusXa/da = 59-0,0284/0,034 = 49,3 Вт/(м2*К).
Здесь 
= 0,0284 
Вт/(м • К) — коэффициент теплопроводности воздуха 
при 55,8 °С (табл, X X X ). Величину е принимаем равной 1, предполагая, что