3.2 Конструктивный расчет конденсатора

Длина одной трубы в аппарате: l=3м (принята ранее)

Длина трубного пучка по фронтальному сечению:

_(3.29)

м

Ширина трубного пучка :

_(3.30)

м

4 Разработка испарителя

4.1 Тепловой расчет испарителя

Определяем температуру рассола на выходе из испарителя:

, (4.1)

где Т₀ – нагрев хладагента в испарителе, Т₀=(23)К /6, с.841/, принимаем Т₀=3К:

.

Определяем температуру рассола на входе в испаритель:

, (4.2)

где Т_S – охлаждение рассола в испарителе, Т_S=(35)К, принимаем Т_S=5К:

При температуре кипения Т₀=273К принятая температура замерзания рассола:

(4.3)

Принимаем раствор CaCl₂ с Т_зам=262,8К.

Таблица 2 – Свойства рассола при средней температуре Т=282,5К, /1,с.174/.

Массовая доля , %	14,7
Плотность , кг/м3	1130
Удельная теплоемкость Сs, кДж/(кгК)	3,349
Коэффициент теплопроводности S, Вт/(мК)	0,563
Коэффициент кинематической вязкости s, м2/с	1,6410-6
Коэффициент динамической вязкости , Пас	1,86
Число Прандтля Prж	11,0

Средняя логарифмическая разность температур в аппарате:

(4.5)

Число Рейнольдса при принятой скорости течения рассола =0,5 м/с /6,с. 833/:

(4.6)

где d_н – наружный диаметр труб, м: d_н=0,02м /6, с 846/:

Коэффициент теплопередачи со стороны рассола, отнесенный к наружной поверхности труб, при поперечном обтекании пучка:

(4.7)

При Re_ж=110³210⁵ и шахматном пучке коэффициенты имеют значения:

- /6, с.773/;

- , (4.8)

где - относительный поперечный шаг;

- относительный продольный шаг пучка.

Значения и :

,

. (4.9)

Плотность теплового потока со стороны рассола:

, (4.10)

где - принятое суммарное термическое сопротивление стенки трубы и загрязнений.

Плотность теплового потока со стороны кипящего R134а внутри трубы с внутренним оребрением:

(4.11)

где А=0,815 при Т₀=273К /6, с.793/;

=1323 кг/м³ – плотность жидкого R134а /1, с.145/;

d=0,003 м – эквивалентный диаметр внутреннего канала трубы;

- коэффициент оребрения для медных внутриоребренных 10-канальных труб с d_н=20 мм /6, с.847/.

Скорость рабочего вещества ориентировочно принимаем =0,1 м/с.

Тогда число труб в одном ходе аппарата:

(4.12)

где f_ж – живое сечение канала, f_ж=1,172410^-4 м² [6, с.846],

Принимаем n₁=30.

Таким образом,

Получаем уравнения для определения плотности теплового потока:

_(4.13)

В установившемся режиме работы аппарата имеет место равенство . Это позволяет определить фактическое значение плотности теплового потока графоаналитическим методом как ординату точки пересечения графических зависимостей в координатных осях . Для построения определим значение для ряда значений :

Таблица 3 – Данные для определения _:

, С	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	9,3
	12973	11579	10184	8789	7394	5999	4604	3209	1814	419	0
	0	317,3	1795	4946	10154	17738	27980	41135	57437	77104	83691

Плотность теплового потока в аппарате:

Площадь наружной теплопередающей поверхности:

(4.13)