Расчет кожухотрубчатого теплообменника
Министерство образования Российской Федерации
Казанский государственный технологический университет
Кафедра ПАХТ
Расчет кожухотрубчатого теплообменника
Казань 2007
Рассчитать и подобрать по стандартам кожухотрубчатый теплообменник производительность G2=49 т/ч для нагревания этанола от начальной температуры t2н = 25 0C до t2k = tкип = 78,30C (при нормальном давлении). Нагревание проводится насыщенным водяным паром, давление которого Р1s =2.4 атм=760 ∙2,4=1824 мм рт. ст.
Примем индекс «1» для горячего теплоносителя (водяного пара), а индекс «2» для холодного теплоносителя (этанола)
1)вычисляем среднюю движущую силу процесса нагревания
Вычисляем среднюю температуру этанола
;
2) Расход теплоты с учетом потерь:
;
расход пара
3 )Объемные расходы этанола и пара:
4) Определение максимального значения площади поверхности теплообмена, полагая Ктах = 600 Вт/м2∙К
Для обеспечения интенсивного теплообмена попытаемся подобрать аппарат с турбулентным режимом течения теплоносителей. Предположим число Рейнольдса должно быть больше 10000. Re’ = 10000.
минимальная
скорость в
трубах;
;
Число труб определяем из соотношения:
.
Выбираем стандартный теплообменник, при условии n1<n’1; FCT >Fmin. Под эти условия подходит двухходовой теплообменник со следующими характеристиками:
Диаметр кожуха (внутренний) Д, мм 600
Число труб п 120
Длина труб l, м 4
Поверхность теплообмена F, м 75
5) Проверочный расчет теплообменника.
А) Задаемся
Б)
В)
Г)
Д)
Е)
Ж)
З)
И)
К)
Л)
М)
Н)
q1 № q2,значит повторяем расчет пункта 5
6) А) Задаемся
Б)
В)
Г)
Д)
Е)
Ж)
З),И), К), Л), М) - те же;
Н)
7) Строим
график зависимости
Определили, что qист = 32500 Вт/м2
Уточняем
Пересчитываем
9) Рассчитываем запас поверхности :
