4.1.3 Уточненный расчет поверхности теплообмена

В соответствии с табл. 2.9 [6, с.57], соотношение n/z принимает наиболее близкое к заданному значение у конденсаторов с диаметром кожуха D , мм, диаметром труб dхs, мм, числом ходов z и общим числом труб n.

Наиболее близкую к ориентировочной поверхность теплопередачи имеет нормализованный аппарат с длиной труб L, м: F , м².

Определяли действительное число Re₂.

(4.5)

Определяли коэффициент теплоотдачи к воде ₂, Вт/(м²К) по уравнению

(4.6)

где ₂ - коэффициент теплопроводности воды, Вт/мК;

Pr₂ = c₂₂/₂ - критерий Прандтля для воды;

Pr – критерий Прандтля для стенки.

По [8, с.537] принимали ₂ = 0,616 Вт/(мК); Pr₂ = 5,56. Согласно [6, с.75], поправкой пренебрегали.

Коэффициент теплоотдачи от паров дистиллята ₁, Вт/(м²К), конденсирующихся на пучке горизонтально расположенных труб, определяли согласно

(4.7)

где  - коэффициент;

L – длина труб, м;

₁ - коэффициент теплопроводности дистиллята, Вт/мК;

₁ – вязкость дистиллята, Пас.

Дистиллят практически состоит из 2-х компонентов, поэтому значения физико-химических параметров принимали средними между этими веществами. По [4] принимали ₁; ₁, ₁. По [6, с.53] принимали  = 0,6.

Определяли сумму термических сопротивлений стенки и загрязнений со стороны воды и паров дистиллята по формуле

(4.8)

где _ст – толщина стенки трубы, м;

_ст – коэффициент теплопроводности материала стенки, Вт/(мК);

r_з1 – термическое сопротивление слоя загрязнений со стороны дистиллята, м²К/Вт;

r_з2 – термическое сопротивление слоя загрязнений со стороны воды, м²К/Вт.

В предварительно выбранном теплообменнике толщина стенки труб _ст = = 2 мм = 0,002 м. Для труб из нержавеющей стали, согласно [6, с.77], принимали _ст = 17,5 Вт/(мК). Согласно [8, с.531], принимали: r_з1 = 1/11600 м²К/Вт; r_з2 = 1/1860 м²К/Вт.

Определяли коэффициент теплопередачи К, Вт/(м²К)

(4.9)

Тогда требуемая поверхность теплообмена F, м²

(4.10)

Наиболее близкую к ориентировочной поверхность теплопередачи имеет нормализованный аппарат с длиной труб L , м: F ,м², D , мм, диаметр труб, мм, подходит с запасом: , %

Параметры парциального конденсатора.

Диаметр кожуха, мм	Диаметр труб, мм	Число ходов	Площадь сечения одного прохода,м2	Длина труб, м	Поверхность теплообмена, м2

4.2 Расчет и подбор кипятильника

Тепловая нагрузка аппарата из теплового баланса: Q = Q_В

Принимаем в качестве теплоносителя насыщенный водяной пар давлением 0,2 МПа. Удельная теплота конденсации r₁ = 2808 кДж/кг, температура конденсации t₁ = 119,6 °С.

Средняя разность температур

°С.

По [5, С.168] принимаем ориентировочно коэффициент теплопередачи К = 850 Вт/(м²К). Тогда требуемая поверхность теплообмена [5, С.168]:

Принимаем кожухотрубчатый испаритель по ГОСТ 15119 с номинальной поверхностью теплообмена ,м². Диаметр кожуха , мм, длина труб , м, диаметр труб , мм, число ходов , общее число труб.

Диаметр кожуха, мм	Диаметр труб, мм	Число ходов	Площадь сечения одного прохода,м2	Длина труб, м	Поверхность теплообмена, м2

27

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист