Доволен работой автора
Информация о работе
Подробнее о работе
«Кожухотрубчатые теплообменные аппараты» Рассчитать и выбрать стандартизованный кожухотрубчатый тепл
- 4 страниц
- 2019 год
- 16 просмотров
- 0 покупок
Гарантия сервиса Автор24
Уникальность не ниже 50%
Фрагменты работ
Примем конечную температуру этиленгликоля θ2=150˚С и определим среднюю разность температур по схеме для противотока:
t1=200С→ t2=1400С
θ2=1700С←θ1=1500С
tб=170-20=1500С
tм=150-140=100С
tб/tм=150/10=15
Отношение tб/tм>2, значит, средняя движущая сила будет рассчитана как среднелогарифмическая:
∆tср=∆tб-tмln∆tб∆tм=150-10ln15010=51,7С
Средняя температура этиленгликоля в теплообменнике:
tсрэ=(tнэ+ tкэ)/2=(170+150)/2=1600С
Средняя температура метана в теплообменнике:
tср= tсрэ-∆tср=160-51,7=108,30С
Согласно справочным данным, удельная теплоемкость метана при температуре 108,30С составляет 2465 Дж/(кг·К). удельная теплоемкость этиленгликоля при средней температуре 1600С – 3230 Дж/(кг·К) [1].
Тепловая нагрузка теплообменника:
Q=G·c·(tк-tн)=(16000/3600)·2465·(140-20)=1314667 Вт
Принимаем КПД теплопередачи η = 97% и из уравнения баланса тепла найдём расход этиленгликоля:
Gэ=Qcэ∙(t2к-t2н)=13146673230∙(170-150)=20,35кгс,
При теплопередаче от органической жидкости к газу согласно рекомендациям можно принять ориентировочно значение коэффициента теплопередачи Кор=800 Вт/(м2·К). В этом случае ориентировочная величина площади поверхности теплообмена составит:
Fор=QКор∙∆tcp=1314667800∙51,7=31,8 м2
В качестве теплопередающих элементов принимаем стальные трубы диаметром 25×2 мм (dвн =21 мм). Этиленгликоль, как коррозионно-активную органическую жидкость, направляем в трубное пространство. Минимальная скорость потока, обеспечивающая развитый турбулентный режим (Re=10000), составит:
w=Re∙μэdвн∙ρэ,
где μэ-коэффициент динамической вязкости потока, Па·с; μэ=1,414·10-3 Па·с – для этиленгликоля при 1600С [3];
ρэ-плотность потока, кг/м3; ρэ=995,7 кг/м3 – для этиленгликоля при 1600С [3].
w=10000∙1,414∙10-30,021∙995,7=0,68 м/с
Число труб на один ход составит:
n1=Gэρд∙π∙dвн24∙w=20,35995,7∙3,14∙0,02124∙0,68=87
Ввиду того, что коэффициент теплоотдачи для метана примерно равен коэффициенту теплоотдачи для органической жидкости, расчетный диаметр труб определяем по среднему значению, то есть dр=23 мм.
L=Fopπ∙dp∙n1=31,83,14∙0,025∙87=4,6 м
Принимаем длину труб из стандартного ряда l=4 м. Тогда число ходов Z=L/l=4,6/4~1.
По справочной таблице выбираем стандартизованный одноходовой теплообменник с площадью теплообменной поверхности Fст=35 м2, с длиной труб 4000 мм, диаметром 25×2 мм, диаметром кожуха 400 мм.
Коэффициент теплоотдачи для жидкости при турбулентном течении в прямых трубах рассчитываем на основе критериального уравнения:
Nu=0,021∙εL∙Re0,8∙Pr0,43∙PrPrст0,25,
где εl=1 при L/d>50;
Принимаем температуру стенки со стороны этиленгликоля 1450С и рассчитываем значение критерия Прандтля при средней температуре его в теплообменнике и температуре стенки.
Определяем удельную теплоемкость, коэффициент теплопроводности и коэффициент динамической вязкости этиленгликоля при температуре стенки 1450С [3]:
Cэст=1209 Дж/(кг∙К);
λэст=0,2 Вт/(м∙К);
μэст=0,000330 Па∙с.
Pr=Сэ∙μэλэ=3230∙0,0014140,265=17,24;
Prст=Сэст∙μэстλэст=3368∙0,0011050,265=14,04;
Nu=0,021∙1∙100000,8∙17,240,43∙17,2414,040
Отсутствует
«Кожухотрубчатые теплообменные аппараты»
Рассчитать и выбрать стандартизованный кожухотрубчатый теплообменник согласно следующих исходных данных:
назначение – нагреватель;
рабочая среда – метан;
расход рабочей среды – G=16 т/ч;
начальная температура рабочей среды – t1=200С;
конечная температура рабочей среды –t2=1400С;
давление рабочей среды –p1=0,5 МПа;
теплоноситель – этиленгликоль;
температура теплоносителя –θ1=1700С;
давление теплоносителя –p2=0,1 МПа.
Выполнить тепловой расчёт, определить длину труб и число ходов в трубном пространстве, выбрать стандартизованный теплообменник, рассчитать диаметры штуцеров. Произвести поверочный расчёт выбранного аппарата и гидравлический расчёт его проточных частей.
Отсутствует
Форма заказа новой работы
Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям
