Кожухотрубный теплообменник для нагревания смеси ацетон - вода до температуры кипения (стр. 4 из 5)
2) Т. к.
, то коэффициент трения рассчитаем по обобщённому уравнению (2.2) [5]: 
, (2.2)где
- относительная шероховатость стенок труб, причём 
мм - абсолютная шероховатость стенок труб [5]; 
.3) Определяем скоростное сопротивление трубного пространства движению холодного теплоносителя по формуле (2.3) [1]:
Па, (2.3)где
м/с – скорость движения холодного теплоносителя в трубном пространстве (формула (1.26)).4) Определяем скоростное сопротивление в штуцерах теплообменника по формуле (2.4) [1]:
Па, (2.4)где
м/с – скорость движения холодного теплоносителя в штуцерах [1]; 
м – диаметр условного прохода штуцеров к трубному пространству [6, табл. II.8.]; 
кг/м3.5) Определяем потери давления на трения в трубах по формуле (2.5):
Па, (2.5)где
м; 
м (рис. I); 
Вт/(м·К); 
; 
м.6) Определяем потери давления на преодоление местных сопротивлений по формуле (2.6) (рис. I):
Па, (2.6)где
- коэффициент сопротивления входной и выходной камер [1]; 
- коэффициент сопротивления входа и выхода из труб [1]; 
- коэффициент сопротивления поворота на 180° [1]; 
- коэффициент сопротивления колена 90° [1, табл. XIII].7) Определяем потери давления на поднятие столба жидкости на высоту 10 м по формуле (2.7) [1]:
кожухотрубный теплообменник смесь гидравлический
Па. (2.7)8) Определяем общее гидравлическое сопротивление трубного пространства по формуле (2.8) [1]:
Па. (2.8)По табл. I.2 [6] выбираем центробежный насос со следующими характеристиками (табл. 2.1):
Таблица 2.1 - Технические характеристики центробежного насоса[6]
| Марка |  ,м3/с | H, м столба жидкости |  , 1/с |  | Электродвигатель | ||
| тип |  , кВт |  | |||||
| X45/21 | 1,25∙10-2 | 17,3 | 48,3 | 0,60 | АО2-51-2 | 10 | 0,88 |
9) Рассчитываем потребляемую мощность электродвигателем насоса по формуле (2.9) [5]:
кВт, (2.9)где
- к.п.д. передачи, т.к. вал двигателя непосредственно соединяется с рабочим колесом насоса.Что удовлетворяет условию
и 
.3. КОНСТРУКТИВНО-МЕХАНИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ 3.1 РАСЧЁТ ТОЛЩИНЫ ОБЕЧАЙКИ
Выбираем цилиндрическую обечайку, изготовленную из стали Ст3.
Рассчитаем толщину обечайки по формуле (3.1):
м, (3.1)где
м – внутренний диаметр обечайки; 
МПа – внутренне избыточное давление; 
МН/м2 – допускаемое напряжение на растяжение для стали Ст3 [6, рис. IV.1]; 
- коэффициент, учитывающий ослабление обечайки из-за сварного шва; 
м – запас на коррозию; 
м. 1) Определяем диаметр условного прохода (внутренний диаметр) штуцеров для подвода горячего теплоносителя (пара) по формуле (3.2) [5]:
м, (3.2)где
м/с [5]; 
кг/с; 
кг/м3.По [7] округляем до ближайшего большего стандартного значения, т.е.
мм.По табл. 27.1 [7] выбираем штуцер 25 – 200 – А МН 4579-63, а к нему по табл. 27.2 выбираем фланец типа I
мм ГОСТ 1235-67.2) Определяем диаметр условного прохода (внутренний диаметр) штуцеров для отвода конденсата пара по формуле (3.3) [5]:
м, (3.3)где
м/с [5]; кг/с; 
кг/м3.По [7] округляем до ближайшего большего стандартного значения, т.е.
мм.По табл. 27.1 [7] выбираем штуцер 25 – 100 – А МН 4579-63, а к нему по табл. 27.2 выбираем фланец типа I
мм ГОСТ 1235-67.3) Определяем диаметр условного прохода (внутренний диаметр) штуцеров для подвода и отвода холодного теплоносителя по формуле (3.4) [5]:
м, (3.4)где
м/с [5]; 
кг/с; кг/м3.По [7] округляем до ближайшего большего стандартного значения, т.е.
мм.По табл. 27.1 [7] выбираем штуцер 1,6 – 150 – А МН 4579-63, а к нему по табл. 27.2 выбираем фланец типа I
мм ГОСТ 1235-67.3.3 РАСЧЁТ ТОЛЩИНЫ ТРУБНОЙ РЕШЁТКИ
В среднем толщина трубной решётки составляет от 15 до 35 мм.
Толщину трубной решётки рассчитываем ориентировочно по формуле (3.5) [5]:
м, (3.5)где
м.Принимаем по [7]
мм.Причём, шаг между трубами рассчитываем по формуле (3.6) [6]:
м. (3.6)Трубы в трубной решётке размещают по вершинам равносторонних треугольников, закрепляя их развальцовкой.
При этом число труб на диаметре решётки определим по общему числу труб:
,где
. 1) Определяем объём трубного пространства по формуле (3.7):
м3, (3.7)где
м; 
; .