|
f
’ + i
г
' ш
+ 4-2 - 1 Г ‘ + ш
^
Поверхностна* плотность теплового потока:
/
/
q'
= К ' Д/Ср = 181 -16 = 2900 Вт/ДО
Проверка значений /с <р, j и /ст. 2:
/
*ст.
1
=
к
* / — — + 2 , 5 — ^
= 2 ^ — 5 ,5 = —
S*C;
tc/ ъ
= V +
« - 13-5И ш Г = ~ 4'2 °С
При этих значениях fCT, j а / ет. 3 сделаем новый расчет. Введение поправки
в козффиииену теплоотдачи для эфира не требуется, так как сомножитель
(Рг/Ргот)°*23/ в новых условиях близок к таковому в предыдущем расчете.
Д л я рассола определяющая температура
У
?3 = 0,5 ( 4 +
im ,
а) = 0,51— 13,5 + (—4.2)} = —8,85 °С.
Физические свойства рассола при ? з = —8,85 СС: р = 1220 кг/м3; са =
Ч о Дж /(кг-К ); ц2 = 5.7-10-8 Па*с; Я = 0,48 Вт/(м-К). Тогда
P s =
wdcp/l
= 0,635-0,021.2910-1220/0,48 - 99000;
Р е
= 9 9 0 0 0 — ^ = 690.
Как следует из сравнения произведении Ре -7- для рассматриваемы»
L
значении
tCT,
2 также близки и поэтому введение поправки в а 2 не требуется.
Расчет теплопередачи окончен.
3.4. Расчетная площадь поверхности теплопередачи:
Fp
=
Q/g
= 86 500/2900 = 29,8 ма,
С запасом 1 0 % : F p = 32,7 ма.
Площадь поверхности теплопередачи одного аппарата с трубам и
L
— 3 м:
F , = ж*срп 1 = 3,14-0,023*37,3 - 8 м3.
Необходимое число аппаратов:
N '
= F p/F t = 32,7/8 =э 4,1*
Принимаем
N = А.
Запас:
N F - F 'p
4.8 — 29,8
F‘
2 9 ,а
1 р
100 = 7,4% .
Масса одного аппарата £ > /= 273 мм с трубами Z N = .3
m
рав н а iWf = 553 кг.
Масса всех аппаратов:
I
v .
М
= 553-4 = 2212 к г.
*
\
.
^
И з расчета следует, что дальнейшее уменьшение скор'Ьети, рассола"приведет
к еще большему снижению коэффициента ~/f -и-росс т поверхности теплопередачи.
Однако, учитывая то обстоятельство, что в более крупны х аппаратах р а с х о д ^ е ^
тал л а на единицу площади те п л э о б м е ^ меньше, чем в ы елквх аппаратах, выпол
ним расчет одноходового а п п ар ата'£ )’
Другим направлением м ож ет/бы т
'(см . вариант 6).
I
\
Вариант 4,
Кожухотруб^атый
(ГОСТ 15122—79).
|
\
Расчет аналогичен предьЫущеи^
400 мы с трубами 2 5 X 4 ми.
применение многоходовых аппаратов
аппарат
D =
400 мм
одноходовый
Приведем здесь лиш ь окончательные
результаты. В аппарате с трубами длйной
L
s= 6 м д л я эфира:
щ
= 0,0425 м/с;
Ret = 2790; csi = 292 Вт/(м^- К}1
, для/рдссол a:
-w2
» 0,261 м/с; R e 2 = 930; % =
= 197 Вт/(м2-К ).
% / / '
X /
Козффициент теплопередачи: пМ = 112 Втдм2- К).
Поверхностная плотность теплового потока:
q —
1790 Вт/м3,
Расчетная площадь поверхности теплопередачи:
Fp = 88500/1790 » 48,4 ы3.
С запасом 10 % :
Fp
= 53 i r . /
Площадь поверхности тепло&бые^а одного аппарата:
Ft = ndcpn L L
£ 14 -0,023.111-6 = 48,2 м®.
Из сравнения
F\
и
Fp
слетует, что от аппарата с трубами
L
= 6 м придется
отказаться, так как при еп^примененив нет запаса поверхности теплообмена
(при
использовании аппарата с 0 = 400 мм, 1 = 6 м придется прибегнуть
к более холодному рассолу, чтобы повысить
q
з а счет Д/ср)*
Вариант
5 , В аппаратах с трубами
L
= 4
и:
= 292 Вт/(м2* К);
Щ
=
= 242 Вт/(ма>К);
К р /У 1 Ь
Вт/(м®-К).
Площадь
поверхности
теплообмена;
F p = 43,4 ма; с запас Ой 10 % : F p = 47,7 *Д Д л я одного аппарата F j = 32 ,2 м2.
Ч исло аппаратов
: / N f
= 47,7/32,2 = 1,48. Принимаем
N
= 2. Запас поверх-
64/^
JL
4
34
ности составит
/ ’ Ж $
— 100 = 4 8 ,5 % . К ак видим, за п а с поверхности в этом
случае неоправданно велик.
Вариант
бУ Кажухотрубчатый холодильник диаметр 325 мм с "?рубами
2 5 X 2 мм ^Д в^ходовы й (ГОСТ 15120—79).
6.1.
17
ро/ерим возможность и целесообразность применения многоходового
ап п ар ата/ начислив среднюю разность температур смешанного тока, восполь-
зовавш ш ^/соотнош ениям и (4.80) и (4.81).
а) П о формуле (4.80) A*cp = *4 / А*вр. „р. где
e = f ( P , R) t
р ^2 — ____ (*~J2) — (—15)____ 3 _ __ ^ ...»
Т , - / ,
2 5 — ( - 1 5 )
40
’
’
T 1 — T
25 — (—10)
35 ..
* “
h - t i
~
( - 1 2 ) - ( - 1 5 ) ~ 3 ~ и ‘
На рис. VIII зависимость для
R
= 12 отсутствует, что делает невозможным
определение ед< по формуле (4.80).
б) По (4.81):
л,
А
35,2
1Л с
v
СР
» о . г А*б+А<м
+ А ~ п
? |
37 + 5 + 35,2 ~
’ К’
’
е Д/б + Д / м — Л
’ g 37 + 5 - 35,2
где Д/
g
= 37; Д/м = 5 (см. расчет Д/ор при противотоке);
А
=
V
6Га + 6/а =
V
[25 — (— Ю)]3 + [(-1 2 ) — (—15)]“ =
V
35а + За = 35,2.
Применение многоходового аппарата в нашем случае будет сопровождаться
небольшим снижением Д/Ср (с 16 К до 14,5 К, т. е. в 1,1 раза). Следовательно,
многоходовой аппарат применим.
6.2. По ГОСТ 15118—79 число труб одного хода
пх
= 26 шт., обще? —
п =
52 шт. Сечение одного хода трубного пространства
S T = 0,785d2n t =
= 1
• 10” 3 м2, проходное сечение межтрубного пространства (между перегород
ками) S MT= 1,5-Ю" 2 м* (ГОСТ 15120-79).
Скорость и критерий Рейнольдса для эфира:
Уг
0,0014
Л лпос
,
^ = ^
= ' 1,5.10^ = 0|0935 м/С:
n .
0,0935-0,025-733,6
гппл
Rei "
~ J T
---------- 0,29.10-*------ “
где [if и
Pf взяты при средней температуре эфира /j = /2 + Д/Сп = — 13,5 +
+- 14,5 = I °С.
р
»
Скорость и критерий Рейнольдса для рассола:
V2
0,0081
.
,
м’2 =
“ П и т 5 “ ’
м/с;
М а Р а
0,61-0,021-1220
Кб2
“
~
7,165-10-** ~ 2УШ*
6.3. Д ля теплового расчета
примем /сх. i = —6 °С, /ст> а = —8 °С.
а) Коэффициент теплоотдачи для эфира. По формуле (4.31):
Nuj = 0,4.0,6.5920°-6 .4 ,5 °’36 (4,5/4,8)0-23 = 74,5;
а х = N il!
X jd x
= 74,5-0,136/0,025 = 405 Вт/(м3-К).
б) Коэффициент теплоотдачи для рассола. По рис. 4,1:
Nu2 = 6Рг°*« ( Р г г /Р г ^ 2) 0*25 = 6-440*43 (44/33)0'26 = 32,7;
а2 =
N u a V ^ a = 32,7-0,473/0,021 = 736 Вт/(ма -К).
Коэффициент теплопередачи:
К =
j - = 235 Вт/(м2*К).
Поверхностная плотность теплового потока!
q
— K
Д*ор
= 235.14,5 = 3400 Вт/ма.
, Проверка значений
^ о т . i и ^ с т . 2 i
Д?! =
q/ai
= 3400/405 = 8,4 К = 8,4°С;
/ от, j a fj — 8,4 = 1 — 8,4 = —7,4 °С;
Д/а = Л
— 3400/736 = 4,6 К = 4 , 6 ° С ;
*от. а = —13,5 + 4,6 « —8,9 К.
Введение поправки в расчет
щ ,
а 2, /( и
q
не требуется.
Площадь поверхности теплопередачи:
Fp « 86 500/3400 = 25,4 ма.
С запасом 10 %:
F
р = 27,9 ма.
Площадь поверхности теплопередачи одного аппарата по среднему диаметру
труб при
L
= 4 ы:
Ft
= 3,14*0,023-52-4 = 15 t f .
Число аппаратов:
N ' = F ^ I F X=
27,9/15 = 1,86.
Принимаем
N
= 2 шт. Запас:
2-15 — 25 .4
25,4
100
Do'stlaringiz bilan baham: |
