Пластинчатые теплообменники 2 (стр. 8 из 8)

Исследуем первый вариант, при котором, исходя из общего числа пластин в аппарате, равном:

м²

можем выбрать компоновку

5. При этом фактическая площадь поперечного сечения пакета со стороны масла:

м²

6. Фактическая скорость движения масла в каналах:

м/с

7. Определяем при этих условиях следующие параметры:

;

;

Вт/(м²·°С);

Вт/(м²·°С);

м²

Из расчета видно, что общая рабочая поверхность аппарата увеличилась вследствие уменьшения скорости масла.

8. Общее гидравлическое сопротивление конденсатора по стороне масла:

,

где согласно формуле (13)

кПа (1390 кгс/м²)

Сопоставление расчетного гидравлического сопротивления ΔР₂ = 13,9 кПа (1390 кгс/м²) и располагаемого напора по условию ΔР₂ = 100 кПа (10000 кгс/м²) показывает, что располагаемый напор не использован в ущерб процессу теплоотдачи.

9. Анализируем второй вариант, при котором Х2 = 2. Схему компоновки принимаем:

10. Вычисляем основные параметры процесса и аппарата при втором варианте компоновки:

площадь поперечного сечения пакета со стороны потока масла равна:

м2

скорость потока масла:

м/с

критерий Рейнольдса:

критерий Нуссельта:

коэффициент теплоотдачи от стенки к потоку масла:

Вт/(м²·°С)

коэффициент теплопередачи:

Вт/(м²·°С)

Потребная рабочая поверхность аппарата:

м²

Коэффициент сопротивления единицы относительной длины канала:

Гидравлическое сопротивление тракта движения масла через аппарат:

кПа (9820 кгс/м²)

При данном варианте располагаемый напор используется достаточно полно.

Таким образом, расчет показал, что заданному условию наиболее полного использования располагаемого напора соответствует стандартный конденсатор F_a = 50 м² со схемой компоновки

.

При этом требуется поверхность на 26% меньшая, чем при недоиспользовании напора при однопакетной схеме компоновки.

Таблица 2 – Термические сопротивления загрязнений

Среда	Rз, м2·К/Вт
Рабочая среда
Вода техническая	0,00023
Вода дистиллированная	0,00004
Алюминатный раствор	0,00015
Органические жидкости	0,00011
Хладоносители	0,00010
Щелочные растворы (МЭА)	0,00040
Жидкие хладагенты	0,00007
Углеводороды хлорированные	0,00010
Сжатый воздух	0,00040
Соляная, фосфорная или серная кислота	0,00005
Нефть ниже 260° С	0,00020
Нефтепродукты чистые	0,00020
Природный газ	0,00040
Сероуглерод	0,00020
Среда	Rз, м2·К/Вт
Низкокипящие углеводороды	0,00020
Аммиак	0,00020
Ацетон	0,00010
Тощие абсорбенты	0,00040
Органические теплоносители	0,00020
Масло машинное и трансформаторное	0,00015
Масло растительное	0,00031
Масло топливное	0,00051
Бензин, керосин	0,00010
Мазут	0,00050
Газы пиролиза с примесью смол	0,00200
Дымовые газы	0,00060
Раствор каустической соды	0,00020
Растворы солей с примесью смол или масел	0,00050
Растворы солей	0,00020
Загрязнения толщиной слоя 0,5 мм
Гипс	0,00083
Железный купорос	0,00100
Известь	0,000415
Кокс	0,000715
Лед	0,000250
Смазочное масло	0,004200
Накипь	0,000330
Ржавчина	0,000500
Сажа	0,010000
Хлористый кальций	0,000800
Хлористый натрий	0,000165

6. ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ ПО КУРСУ«ТЕПЛОМАССООБМЕННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ПРЕДПРИЯТИЙ»

№задания	Среда 1					Среда 2					Процесс
	продукт	G,кг/с	tнач,ºC	tкон,ºC	ΔР,кПа	продукт	G,кг/с	tнач,ºC	tкон,ºC	ΔР,кПа
1	Серная кислота	50	80	35	130	вода	15	35	120	Охлаждение
2		70	85	40	120		20	40	120
3		100	90	30	135		17	30	135
4		120	75	25	130		12	25	130
5		80	80	35	125		15	35	120
6		75	90	40	120		18	40	135
7		90	85	35	135		12	35	130
8		130	75	30	130		15	30	135
9	Водяной пар конденсирующийся	1.5	150	140	Масло машинное	20	85	120	Подогрев
10		1,75	140	130		25	90	125
11		1,25	145	135		18	80	130
12		2,0	130	120		22	87	100
13		1.5	150	140		20	85	120
14		1,75	140	130		25	90	125
15		1,25	145	135		18	80	130
16		2,0	130	120		22	87	100

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Антуфьев, В.М. Эффективность различных форм конвективных поверхностей нагрева / В.М. Антуфьев – М. : Энергия, 1996. – 183 с.

Кейс, В.М. Компактные теплообменники / В.М. Кейс, А.Л. Лондон – М.: Госэнергоиздат, 1962. – 223 с.

Барановский, Н.В. Пластинчатые и спиральные теплообменники / Н.В. Барановский, Л.М. Коваленко, А.Р. Ястребенецкий – М. : Машиностроение, 1973. – 288 с.