Расчет насоса и теплообменного аппарата (стр. 2 из 2)

тогда средняя разность температур теплоносителей будет

:

При средней температуре воды

ее свойства:

плотность (прил. 6) [2]

вязкость (прил. 10) [2]

удельная теплоемкость

теплопроводность

Свойства фенола при средней его температуре

следующие:

плотность (прил. 6) [2]

вязкость (прил. 30) [2]

удельная теплоемкость (прил. 15) [2]

теплопроводность

Направим фенол в трубное пространство теплообменника.

Предварительный тепловой расчет аппарата.

Массовый расход фенола:

тепловой поток в аппарате:

расход воды, необходимой для охлаждения фенола:

объемный расход воды:

Принимаем предварительно значение коэффициента теплопередачи (прил. 23) [2]:

Ориентировочная площадь поверхности теплообмена:

Выбираем предварительно (прил.25) [2] теплообменник со следующими параметрами:

поверхность теплообмена

диаметр кожуха D=400 мм, длина труб l=3000 мм (трубы диаметром 25x2).

Уточненный тепловой расчет по первому варианту.

Скорость фенола в трубах теплообменника

где - площадь сечения трубного пространства (прил. 27) [2].

Значение критерия Re для фенола:

Критерий Прандтля для фенола:

Поскольку режим течения – ламинарный, значение критерия Nu для фенола определим по рис. 8. 2. [2]:

Значение коэффициента теплоотдачи для фенола:

Значение коэффициента теплоотдачи для воды примем (прил. 24) [2]

Термические сопротивления (прил. 20) [2] со стороны фенола

со стороны воды

Термическое сопротивление стенки

где - теплопроводность стали (прил. 17) [2]

Общий коэффициент теплопередачи:

Уточненная площадь поверхности теплообмена:

Принимаем теплообменник (прил.25) [2] с площадью поверхности

диаметр кожуха D=800 мм, длина труб l=4000 мм (трубы диаметром 20x2).

Гидравлический расчет теплообменника.

Для расчета гидравлического сопротивления найдем дополнительные исходные данные.

Ориентировочная величина диаметра штуцера подачи фенола

Скорость фенола в штуцерах теплообменника

Определяем потери давления на следующих участках теплообменника:

при входе фенола в распределительную камеру:

при входе фенола в трубы

при выходе фенола из труб:

при выходе фенола из распределительной камеры:

Значение средней шероховатости для стальных труб с незначительной коррозией (прил. 7) [2]

Относительная шероховатость

Определяем коэффициент трения

Гидравлическое сопротивление за счет трения

Общее сопротивление трубного пространства

Это сопротивление значительно меньше допустимой условием задачи потери давления в теплообменнике, значит, выбранный теплообменник подходит.

Библиографический список

1. Калекин В. С. Процессы и аппараты химической технологии: Гидромеханические и тепловые процессы: Учеб. пособие. В 2 ч. – Омск: Изд-во ОмГТУ, 2006. Ч. 1. – 212 с.

2. Ануфриенко А. Л., Калекин В. С. Процессы и аппараты химической технологии. Гидромеханические и тепловые процессы: Учеб. пособие для практических занятий и самостоятельной работы студентов. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2006. 124 с.

3. Процессы и аппараты химической технологии: Методические указания. Составитель И. А. Назаренко.