Зміст
Завдання
Опис процесу теплообміну
Обговорення результатів
Висновок
Список використаних джерел
Додаток А
Додаток Б
Схема процесу теплообміну представлена на малюнку 1.
Малюнок 1 - Схема процесу теплообміну
Дані для розрахунку (значення теплоємностей і коефіцієнти рівняння Антуана [1]) наведено в таблиці 1.
Таблиця 1. Дані для розрахунку
Великий вплив на процес теплообміну в поверхневих теплообмінниках надає відносний рух теплоносіїв. У безперервних процесах теплообміну розрізняють такі схеми відносного руху теплоносіїв: прямоток (або паралельний струм), при якому теплоносії рухаються в одному і тому ж напрямі; протитечія, при якому теплоносії рухаються в протилежних напрямках; змішаний струм, при якому теплоносії рухаються як в прямоточному, так і протівоточном напрямку по відношенню один до одного, тобто в цій схемі руху поєднуються схеми прямотока і протитечії.
Відносний рух теплоносіїв істотно впливає па величину рушійної сили процесу теплообміну. Крім того, вибір схеми руху теплоносіїв може призвести до помітних технологічним ефектів (економія теплоносія, більш «м'які» умови нагріву або охолодження середовищ та ін.)
Спочатку визначимо відсутню вихідне значення для розрахунку - це витрата другого потоку t 1н.
Кількість тепла для першого потоку (Q 1) можна визначити за формулою:
Q 1 = EQ \ F (G 1; 3600) ∙ C 1 ∙ Дt 1, кВт, (1)
G 1 - витрата першого потоку, кг / год,
З 1 - теплоємність першого потоку, кДж / (кг ∙ К),
Дt 1 - різниця температур першого потоку, О. С.
Аналогічно визначається кількість тепла для другого потоку (Q 2) за формулою:
Q 2 = EQ \ F (G 2; 3600) ∙ C 2 ∙ Дt 2, кВт, (2)
G 2 - витрата першого потоку, кг / год,
З 2 - теплоємність першого потоку, кДж / (кг ∙ К).
Дt 2 - різниця температур першого потоку, О. С.
Визначимо кількість тепла для другого потоку (Q 2):
Q 2 = EQ \ F (90000; 3600) ∙ 2,65 ∙ (50 - 10) = 2650 кВт.
З умови рівності кількості тепла першого і другого потоку (Q 1 = Q 2) визначимо відсутню вихідне значення для подальшого розрахунку (початкову температуру першого потоку t 1н). Висловимо t 2к з формули і визначимо його значення:
t 1н = EQ \ F (Q 1; G 1 / 3600 · C 1) + t 1к, О С,
t 1н = EQ \ F (2650; 100 000 / 3600 · 2,28) + 40 = 81,84 Про С.
Далі розглянемо варіант теплообміну з прямоточним рухом потоків. Температурна схема потоків представлена на малюнку 2.
Рисунок 2 - Температурна схема руху потоків при прямоток
З температурної схеми видно, що в даному варіанті теплообміну при заданих початкових і кінцевих температурах потоків спостерігається так зване "перетин температур", це говорить про те, що даний варіант теплообміну працювати не буде.
Виходячи із зробленого висновку, можна зробити ще один не менш важливий висновок. Оскільки варіант змішаного струму являє собою поєднання прямоточного і протиточного руху потоків, то схема змішаного струму також не буде працювати для даних температур потоків.
Розглянемо варіант протиточного руху потоків. Температурна схема представлена на рисунку 3.
З температурної схеми протиточного руху видно, що "перетину температур" в цьому варіанті теплообміну не відбувається, протягом усього часового інтервалу є різниця температур. Цей варіант приймається до подальшого обговорення.
Конструктивно кожух-трубчасті теплообмінники всередині мають трубне і міжтрубний простір, куди відповідно подається один і інший теплоносій. Таким чином, виникає необхідність розглянути два варіанти: перший варіант - коли гарячий потік подається в трубне простір, а холодний потік в міжтрубний простір, і другий варіант - коли навпаки, холодний потік подається в трубне простір, а гарячий потік в міжтрубний.
Рисунок 3 - Температурна схема руху потоків при противотоке
Розглянемо варіант, коли в трубне простір подається гарячий потік (G 1), а в міжтрубний простір холодний потік (G 2).
Для розрахунку вартості теплообмінника необхідно знати величину площі поверхні теплообміну. Однак для цього необхідно знати середню різницю температур в теплообміннику Дt ср, що визначається залежно від значення відносини EQ \ F (Дt б; Дt м), де Дt б - велика різниця температур в теплообміннику, Дt м - менша різниця температур.
Якщо відношення EQ \ F (Дt б; Дt м) ≤ 2, то середню різницю визначають як середнє арифметичне:
Дt ср = EQ \ F (Дt б + Дt м, 2). (3)
Якщо відношення EQ \ F (Дt б; Дt м)> 2, то середню різницю визначають як середнє логарифмічне:
Дt ср = EQ \ F (Дt б - Дt м; ln EQ \ F (Дt б; Дt м)). (4)
Визначимо середню різницю температур.
Дt б = t 1н - t 2к = 81,84 - 50 = 31,84 О С,
Дt м = t 1к - t 2н = 40 - 10 = 30 О С,
EQ \ F (Дt б; Дt м) = EQ \ F (31,84; 30) = 1,06 <2, тоді Дt ср визначається як середнє арифметичне,
Дt ср = EQ \ F (Дt б + Дt м; 2) = EQ \ F (31,84 + 30, 2) = 30,92 Про С.
Залежно від процесу протікає в апараті, приймаємо значення коефіцієнта теплопередачі K [1]. У теплообміннику тепло передається від однієї органічної рідини до іншої, тому приймаємо значення коефіцієнта теплообміну рівне 200 Вт / (м 2 ∙ О С).
Тепер, знаючи середню різницю температур в теплообміннику, коефіцієнт теплопередачі, визначаємо значення площі поверхні теплообміну (F):
F = EQ \ F (Q 1 ∙ 1000; K ∙ Дt ср), м 2, (5)
F = EQ \ F (2650 ∙ 1000; 200 ∙ 30,92) = 429 м 2.
Певне значення площі поверхні є теоретичним. На практиці є ряд стандартних теплообмінників з певними площами теплообміну та іншими параметрами. Вибираємо з каталогу стандартних теплообмінників [1] ближній більший за площею теплообмінник. Це кожухотрубчасті теплообмінник, який має такі параметри та їх значення:
- Площа поверхні теплообміну - F = 444 м 2;
- Довжина труб - L = 6 м;
- Діаметр кожуха - D к = 1 м;
- Зовнішній діаметр труб - d н = 0,02 м;
- Число ходів - z = 1;
- Внутрішній діаметр труб - d вн = 0,016 м;
- Кількість труб - n = 1178.
Тепер необхідно розрахувати уточнене значення коефіцієнта теплопередачі (К у). Воно необхідне для того, що б надалі перевірити, чи підходить нам вибраний з каталогу теплообмінник. Уточнене значення коефіцієнта теплопередачі можна визначити за формулою:
К у = EQ \ F (1; EQ \ F (1, б тр) + EQ \ F (1, б МТР) + УEQ \ F (д i; л i)). (6)
Тут:
б тр і б МТР - коефіцієнти тепловіддачі для трубного і міжтрубного простору теплообмінника відповідно;
УEQ \ F (д i; л i) - сума коефіцієнтів забруднення, що залежить від середовища (довідкове значення [1]).
Коефіцієнти теплопровідності б тр і б МТР визначаються залежно від режиму руху потоку. Режим руху визначається критерієм Рейнольдса (Re i):
Re i = EQ \ F (w i ∙ d i ∙ з i; м i), (7)
де: w i - швидкість руху i-го потоку;
d i - діаметр i-го перерізу;
з i - щільність i-го потоку (з довідкових матеріалів [1]);
м i - в'язкість i-го потоку.
Швидкість руху потоку визначається за формулою:
w i = EQ \ F (V i; S січ i), м / с, (8)
де: V i - об'ємна витрата i-го потоку,
S сеч_ i - площа перерізу трубного або міжтрубного простору для відповідного потоку.
Для трубного і міжтрубного простору площа перерізу визначається за формулами (9) і (10):
S січ тр = EQ \ F (р ∙ d 2 вн; 4) ∙ n, м 2, (9)
S січ тр = EQ \ F (р ∙ D 2 до; 4) - EQ \ F (р ∙ d 2 н; 4) ∙ n, м 2, (10)
S січ тр = EQ \ F (3,14 ∙ 0,016 2; 4) ∙ тисячі сто сімдесят вісім = 0,2367 м 2,
S січ тр = EQ \ F (3,14 ∙ 1 лютого, 4) - EQ \ F (3,14 ∙ 0,02 2, 4) ∙ тисячі сто сімдесят вісім = 0,4151 м 2.
Об'ємна витрата i-го потоку визначається наступною формулою:
V i = EQ \ F (G i; 3600 ∙ з i), м 3 / с. (11)
Для гарячого потоку V 1 = EQ \ F (100000; 3600 ∙ 790) = 0,0352 м 3 / с,
а для холодного потоку V 2 = EQ \ F (90000; 3600 ∙ 621) = 0,0403 м 3 / с.
В'язкість потоку (м i) можна визначити за виразом:
м i = EQ \ F (10 VISBEQ \ b (EQ \ F (1; T) - EQ \ F (1; VISTO) ) ; 1000), Па ∙ с (12)
Тут:
T - середня температура потоку, К,
VISB і VISTO - параметри для розрахунку в'язкості (довідкові дані [3]).
Для гарячого потоку (ацетон): Т = 333,92 К; VISB = 367,25; VISTO = 209,68. Для гарячого потоку (дивинил): Т = 303К; VISB = 300,59; VISTO = 163,12.
Визначимо в'язкості гарячого і холодного потоків відповідно:
м 1 = EQ \ F (10 367,25 EQ \ b (EQ \ F (1; 333,92) - EQ \ F (1; 209,68) ) ; 1000) = 0,000223 Па ∙ с,
м 2 = EQ \ F (10 300,59 EQ \ b (EQ \ F (1; 303) - EQ \ F (1; 163,12) ) ; 1000) = 0,000141 Па ∙ с.
Визначимо швидкості руху потоків для гарячого і холодного відповідно:
w 1 = EQ \ F (0,0352; 0,2367) = 0,1485 м / с,
w 2 = EQ \ F (0,0403; 0,4151) = 0,0970 м / с.
Визначимо критерій Рейнольдса для гарячого і холодного потоків відповідно:
Re 1 = EQ \ F (0,1485 ∙ 0,016 ∙ 790; 0,000223) = 8418,41 (перехідний режим),
Re 2 = EQ \ F (0,0970 ∙ 0,02 ∙ 621; 0,000141) = 8541,15 (перехідний режим).
При розрахунку коефіцієнтів теплопровідності потоків має місце значення критерію Прандтля (Pr i), що визначається виразом:
Pr i = EQ \ F (c i ∙ м i; л i) (13)
л i-коефіцієнт теплопровідності (з довідкових матеріалів [1]), Вт / м ∙ К.
Визначимо цей критерій для обох потоків:
Pr 1 = EQ \ F (2,28 ∙ 1000 ∙ 0,000223; 0,14) = 3,63;
Pr 2 = EQ \ F (2,65 ∙ 1000 ∙ 0,000141; 0,11) = 3,40.
Коефіцієнт теплопровідності потоку для трубного простору (б тр) при перехідному режимі руху потоку (1000 <Re i <10000) визначається формулою:
б тр = EQ \ F (л i; d вн) ∙ 0,008 ∙ Re i 0,9 ∙ Pr i 0,43 ∙ EQ \ b (EQ \ F (Pr; Pr ст)) 0,25. (14)
Вираз EQ \ b (EQ \ F (Pr; Pr ст)) 0,25 як правило дорівнює 1, тому зазвичай воно не враховується.
Знайдемо значення коефіцієнта теплопровідності для трубного простору:
б тр = EQ \ F (0,14; 0,016) ∙ 0,008 ∙ 8418,41 0,8 ∙ 3,63 0,43 = 415,59.
Коефіцієнт теплопровідності потоку для міжтрубного простору (б МТР) при Re i> 1000 визначається формулою:
б МТР = EQ \ F (л i; d н) ∙ 0,4 ∙ Re i 0,6 ∙ Pr i 0,36 ∙ EQ \ b (EQ \ F (Pr; Pr ст)) 0,25 ∙ 0, 85. (15)
Визначаємо значення коефіцієнта (вираз EQ \ b (EQ \ F (Pr; Pr ст)) 0,25 також приймаємо рівним 1):
б МТР = EQ \ F (0,11; 0,02) ∙ 0,4 ∙ 8541,15 0,6 ∙ 3,40 0,36 ∙ 0,85 = 663,69.
Визначаємо суму коефіцієнтів забруднення на стінках трубопроводів УEQ \ F (д i; л i) [1], для даного процесу УEQ \ F (д i; л i) = 0,0008 м 2 ∙ О С / Вт.
Тепер можна визначити уточнене значення коефіцієнта теплопередачі (K у):
К у = EQ \ F (1; EQ \ F (1; 415,59) + EQ \ F (1; 663,69) + 0,0008) = 212,18.
Знаючи уточнене значення коефіцієнта теплопередачі, визначаємо уточнене значення площі поверхні теплообміну (F у):
F у = EQ \ F (Q 1 ∙ 1000; K у ∙ Дt ср), м 2, (16)
F у = EQ \ F (2650 ∙ 1000; 212,18 ∙ 30,92) = 404 м 2.
Тепер можемо визначити запас поверхні (Zp) теплообміну, тим самим дізнатися, чи підходить нам вибраний теплообмінник:
Zp = EQ \ b (1 - EQ \ F (F у; F)) ∙ 100,%, (17)
Zp = EQ \ b (1 - EQ \ F (404; 444)) ∙ 100 = 9,03%.
Підходящим прийнято вважати теплообмінник, який має запас поверхні 15-30% [2]. Отриманий запас поверхні 9,03% недостатній. Тому слід вибрати з каталогу стандартних теплообмінників інший теплообмінник, більший за площею, і провести аналогічний розрахунок.
В якості прийнятого значення коефіцієнта теплопередачі беремо значення 212,18, тобто уточнене значення з попереднього розрахунку. Визначено розрахункове значення площі теплообміну:
F = EQ \ F (Q 1 ∙ 1000; K у ∙ Дt ср), м 2,
F у = EQ \ F (2650 ∙ 1000; 212,18 ∙ 30,92) = 404 м 2.
За цим значенням з каталогу стандартних теплообмінників обраний кожухотрубчасті теплообмінник, який має такі параметри та їх значення:
- Площа поверхні теплообміну - F = 416 м 2;
- Довжина труб - L = 9 м;
- Діаметр кожуха - D к = 0,8 м;
- Зовнішній діаметр труб - d н = 0,020 м;
- Число ходів - z = 1;
- Внутрішній діаметр труб - d вн = 0,016 м;
- Кількість труб - n = 736.
Розрахований уточнений коефіцієнт теплопередачі, К у = 284,02; запас поверхні склав 27,46%. Це задовольняє запас поверхні. Тому, для варіанти подачі теплоносіїв "гарячий потік в трубне простір, холодний потік в міжтрубний простір", найбільш задовільний останній теплообмінник. Розрахунок представлений в додатку А.
Для іншого варіанту подачі теплоносіїв "холодний потік в трубне простір, гарячий потік в міжтрубний простір" проведено аналогічний розрахунок. В якості прийнятого значення коефіцієнта теплопередачі взято значення 212,18, тобто уточнене значення з першого розрахунку. Визначено розрахункове значення площі теплообміну:
F = EQ \ F (Q 1 ∙ 1000; K у ∙ Дt ср), м 2,
F у = EQ \ F (2650 ∙ 1000; 212,18 ∙ 30,92) = 404 м 2.
З каталогу теплообмінників обраний стандартний кожухотрубчасті теплообмінник, що задовольняє наших умов, що має наступні параметри та їх значення:
- Площа поверхні теплообміну - F = 416 м 2;
- Довжина труб - L = 9 м;
- Діаметр кожуха - D к = 0,8 м;
- Зовнішній діаметр труб - d н = 0,020 м;
- Число ходів - z = 1;
- Внутрішній діаметр труб - d вн = 0,016 м;
- Кількість труб - n = 736.
Розрахований уточнений коефіцієнт теплопередачі, К у = 292,92; запас поверхні склав 29%. Цей теплообмінник задовольняє рекомендованому запасу поверхні. Розрахунок представлений в додатку Б.
Ми бачимо, що для обох варіантів подачі теплоносіїв в теплообмінник, оптимальним обраний один і той же стандартний теплообмінник, а запас поверхні відрізняється зовсім незначно. Тому, виходячи з технологічних міркувань, для зменшення теплових втрат, остаточно оптимальним приймаємо варіант подачі гарячого теплоносія в трубне простір, а холодного теплоносія в міжтрубний простір. І для обраного теплообмінника ведеться подальший розрахунок економічних параметрів.
Завдання
Опис процесу теплообміну
Обговорення результатів
Висновок
Список використаних джерел
Додаток А
Додаток Б
Завдання
Вибрати з ряду типових теплообмінників оптимальний з точки зору ефективності теплопередачі теплообмінник, в якому 100000 кг / год ацетону змінює свою температуру з t 1н до 40 О С за рахунок теплообміну з 90000 кг / год дивинила, що має початкову температуру 10 Про С і кінцеву температуру 50 Про С. Визначити вартість теплообмінника з урахуванням чинників подорожчання та інсталяції.Схема процесу теплообміну представлена на малюнку 1.
Малюнок 1 - Схема процесу теплообміну
Дані для розрахунку (значення теплоємностей і коефіцієнти рівняння Антуана [1]) наведено в таблиці 1.
Таблиця 1. Дані для розрахунку
| Перший потік | Другий потік | ||
| З'єднання | ацетон | дивинил | |
| Теплоємність, кДж / (кг ∙ К) | 2,28 | 2,65 | |
| Коефіцієнти рівняння Антуана | А | 16,6513 | 15,7727 |
| У | 2940,46 | 2142,66 | |
| З | -35,93 | -34,30 | |
Опис процесу теплообміну
Основну групу теплообмінних апаратів, що використовуються в промисловості, становлять поверхневі теплообмінники, в яких тепло від гарячого теплоносія передається холодного теплоносія через розділяє їх стінку. Іншу групу складають теплообмінники змішування, в яких теплота передається при безпосередньому зіткненні гарячого та холодного теплоносіїв.Великий вплив на процес теплообміну в поверхневих теплообмінниках надає відносний рух теплоносіїв. У безперервних процесах теплообміну розрізняють такі схеми відносного руху теплоносіїв: прямоток (або паралельний струм), при якому теплоносії рухаються в одному і тому ж напрямі; протитечія, при якому теплоносії рухаються в протилежних напрямках; змішаний струм, при якому теплоносії рухаються як в прямоточному, так і протівоточном напрямку по відношенню один до одного, тобто в цій схемі руху поєднуються схеми прямотока і протитечії.
Відносний рух теплоносіїв істотно впливає па величину рушійної сили процесу теплообміну. Крім того, вибір схеми руху теплоносіїв може призвести до помітних технологічним ефектів (економія теплоносія, більш «м'які» умови нагріву або охолодження середовищ та ін.)
Обговорення результатів
У даній роботі будемо виконувати розрахунок теплообмінника згідно з відомою методики [2].Спочатку визначимо відсутню вихідне значення для розрахунку - це витрата другого потоку t 1н.
Кількість тепла для першого потоку (Q 1) можна визначити за формулою:
Q 1 = EQ \ F (G 1; 3600) ∙ C 1 ∙ Дt 1, кВт, (1)
G 1 - витрата першого потоку, кг / год,
З 1 - теплоємність першого потоку, кДж / (кг ∙ К),
Дt 1 - різниця температур першого потоку, О. С.
Аналогічно визначається кількість тепла для другого потоку (Q 2) за формулою:
Q 2 = EQ \ F (G 2; 3600) ∙ C 2 ∙ Дt 2, кВт, (2)
G 2 - витрата першого потоку, кг / год,
З 2 - теплоємність першого потоку, кДж / (кг ∙ К).
Дt 2 - різниця температур першого потоку, О. С.
Визначимо кількість тепла для другого потоку (Q 2):
Q 2 = EQ \ F (90000; 3600) ∙ 2,65 ∙ (50 - 10) = 2650 кВт.
З умови рівності кількості тепла першого і другого потоку (Q 1 = Q 2) визначимо відсутню вихідне значення для подальшого розрахунку (початкову температуру першого потоку t 1н). Висловимо t 2к з формули і визначимо його значення:
t 1н = EQ \ F (Q 1; G 1 / 3600 · C 1) + t 1к, О С,
t 1н = EQ \ F (2650; 100 000 / 3600 · 2,28) + 40 = 81,84 Про С.
Далі розглянемо варіант теплообміну з прямоточним рухом потоків. Температурна схема потоків представлена на малюнку 2.
Рисунок 2 - Температурна схема руху потоків при прямоток
З температурної схеми видно, що в даному варіанті теплообміну при заданих початкових і кінцевих температурах потоків спостерігається так зване "перетин температур", це говорить про те, що даний варіант теплообміну працювати не буде.
Виходячи із зробленого висновку, можна зробити ще один не менш важливий висновок. Оскільки варіант змішаного струму являє собою поєднання прямоточного і протиточного руху потоків, то схема змішаного струму також не буде працювати для даних температур потоків.
Розглянемо варіант протиточного руху потоків. Температурна схема представлена на рисунку 3.
З температурної схеми протиточного руху видно, що "перетину температур" в цьому варіанті теплообміну не відбувається, протягом усього часового інтервалу є різниця температур. Цей варіант приймається до подальшого обговорення.
Конструктивно кожух-трубчасті теплообмінники всередині мають трубне і міжтрубний простір, куди відповідно подається один і інший теплоносій. Таким чином, виникає необхідність розглянути два варіанти: перший варіант - коли гарячий потік подається в трубне простір, а холодний потік в міжтрубний простір, і другий варіант - коли навпаки, холодний потік подається в трубне простір, а гарячий потік в міжтрубний.
Рисунок 3 - Температурна схема руху потоків при противотоке
Розглянемо варіант, коли в трубне простір подається гарячий потік (G 1), а в міжтрубний простір холодний потік (G 2).
Для розрахунку вартості теплообмінника необхідно знати величину площі поверхні теплообміну. Однак для цього необхідно знати середню різницю температур в теплообміннику Дt ср, що визначається залежно від значення відносини EQ \ F (Дt б; Дt м), де Дt б - велика різниця температур в теплообміннику, Дt м - менша різниця температур.
Якщо відношення EQ \ F (Дt б; Дt м) ≤ 2, то середню різницю визначають як середнє арифметичне:
Дt ср = EQ \ F (Дt б + Дt м, 2). (3)
Якщо відношення EQ \ F (Дt б; Дt м)> 2, то середню різницю визначають як середнє логарифмічне:
Дt ср = EQ \ F (Дt б - Дt м; ln EQ \ F (Дt б; Дt м)). (4)
Визначимо середню різницю температур.
Дt б = t 1н - t 2к = 81,84 - 50 = 31,84 О С,
Дt м = t 1к - t 2н = 40 - 10 = 30 О С,
EQ \ F (Дt б; Дt м) = EQ \ F (31,84; 30) = 1,06 <2, тоді Дt ср визначається як середнє арифметичне,
Дt ср = EQ \ F (Дt б + Дt м; 2) = EQ \ F (31,84 + 30, 2) = 30,92 Про С.
Залежно від процесу протікає в апараті, приймаємо значення коефіцієнта теплопередачі K [1]. У теплообміннику тепло передається від однієї органічної рідини до іншої, тому приймаємо значення коефіцієнта теплообміну рівне 200 Вт / (м 2 ∙ О С).
Тепер, знаючи середню різницю температур в теплообміннику, коефіцієнт теплопередачі, визначаємо значення площі поверхні теплообміну (F):
F = EQ \ F (Q 1 ∙ 1000; K ∙ Дt ср), м 2, (5)
F = EQ \ F (2650 ∙ 1000; 200 ∙ 30,92) = 429 м 2.
Певне значення площі поверхні є теоретичним. На практиці є ряд стандартних теплообмінників з певними площами теплообміну та іншими параметрами. Вибираємо з каталогу стандартних теплообмінників [1] ближній більший за площею теплообмінник. Це кожухотрубчасті теплообмінник, який має такі параметри та їх значення:
- Площа поверхні теплообміну - F = 444 м 2;
- Довжина труб - L = 6 м;
- Діаметр кожуха - D к = 1 м;
- Зовнішній діаметр труб - d н = 0,02 м;
- Число ходів - z = 1;
- Внутрішній діаметр труб - d вн = 0,016 м;
- Кількість труб - n = 1178.
Тепер необхідно розрахувати уточнене значення коефіцієнта теплопередачі (К у). Воно необхідне для того, що б надалі перевірити, чи підходить нам вибраний з каталогу теплообмінник. Уточнене значення коефіцієнта теплопередачі можна визначити за формулою:
К у = EQ \ F (1; EQ \ F (1, б тр) + EQ \ F (1, б МТР) + УEQ \ F (д i; л i)). (6)
Тут:
б тр і б МТР - коефіцієнти тепловіддачі для трубного і міжтрубного простору теплообмінника відповідно;
УEQ \ F (д i; л i) - сума коефіцієнтів забруднення, що залежить від середовища (довідкове значення [1]).
Коефіцієнти теплопровідності б тр і б МТР визначаються залежно від режиму руху потоку. Режим руху визначається критерієм Рейнольдса (Re i):
Re i = EQ \ F (w i ∙ d i ∙ з i; м i), (7)
де: w i - швидкість руху i-го потоку;
d i - діаметр i-го перерізу;
з i - щільність i-го потоку (з довідкових матеріалів [1]);
м i - в'язкість i-го потоку.
Швидкість руху потоку визначається за формулою:
w i = EQ \ F (V i; S січ i), м / с, (8)
де: V i - об'ємна витрата i-го потоку,
S сеч_ i - площа перерізу трубного або міжтрубного простору для відповідного потоку.
Для трубного і міжтрубного простору площа перерізу визначається за формулами (9) і (10):
S січ тр = EQ \ F (р ∙ d 2 вн; 4) ∙ n, м 2, (9)
S січ тр = EQ \ F (р ∙ D 2 до; 4) - EQ \ F (р ∙ d 2 н; 4) ∙ n, м 2, (10)
S січ тр = EQ \ F (3,14 ∙ 0,016 2; 4) ∙ тисячі сто сімдесят вісім = 0,2367 м 2,
S січ тр = EQ \ F (3,14 ∙ 1 лютого, 4) - EQ \ F (3,14 ∙ 0,02 2, 4) ∙ тисячі сто сімдесят вісім = 0,4151 м 2.
Об'ємна витрата i-го потоку визначається наступною формулою:
V i = EQ \ F (G i; 3600 ∙ з i), м 3 / с. (11)
Для гарячого потоку V 1 = EQ \ F (100000; 3600 ∙ 790) = 0,0352 м 3 / с,
а для холодного потоку V 2 = EQ \ F (90000; 3600 ∙ 621) = 0,0403 м 3 / с.
В'язкість потоку (м i) можна визначити за виразом:
м i = EQ \ F (10 VISBEQ \ b (EQ \ F (1; T) - EQ \ F (1; VISTO) ) ; 1000), Па ∙ с (12)
Тут:
T - середня температура потоку, К,
VISB і VISTO - параметри для розрахунку в'язкості (довідкові дані [3]).
Для гарячого потоку (ацетон): Т = 333,92 К; VISB = 367,25; VISTO = 209,68. Для гарячого потоку (дивинил): Т = 303К; VISB = 300,59; VISTO = 163,12.
Визначимо в'язкості гарячого і холодного потоків відповідно:
м 1 = EQ \ F (10 367,25 EQ \ b (EQ \ F (1; 333,92) - EQ \ F (1; 209,68) ) ; 1000) = 0,000223 Па ∙ с,
м 2 = EQ \ F (10 300,59 EQ \ b (EQ \ F (1; 303) - EQ \ F (1; 163,12) ) ; 1000) = 0,000141 Па ∙ с.
Визначимо швидкості руху потоків для гарячого і холодного відповідно:
w 1 = EQ \ F (0,0352; 0,2367) = 0,1485 м / с,
w 2 = EQ \ F (0,0403; 0,4151) = 0,0970 м / с.
Визначимо критерій Рейнольдса для гарячого і холодного потоків відповідно:
Re 1 = EQ \ F (0,1485 ∙ 0,016 ∙ 790; 0,000223) = 8418,41 (перехідний режим),
Re 2 = EQ \ F (0,0970 ∙ 0,02 ∙ 621; 0,000141) = 8541,15 (перехідний режим).
При розрахунку коефіцієнтів теплопровідності потоків має місце значення критерію Прандтля (Pr i), що визначається виразом:
Pr i = EQ \ F (c i ∙ м i; л i) (13)
л i-коефіцієнт теплопровідності (з довідкових матеріалів [1]), Вт / м ∙ К.
Визначимо цей критерій для обох потоків:
Pr 1 = EQ \ F (2,28 ∙ 1000 ∙ 0,000223; 0,14) = 3,63;
Pr 2 = EQ \ F (2,65 ∙ 1000 ∙ 0,000141; 0,11) = 3,40.
Коефіцієнт теплопровідності потоку для трубного простору (б тр) при перехідному режимі руху потоку (1000 <Re i <10000) визначається формулою:
б тр = EQ \ F (л i; d вн) ∙ 0,008 ∙ Re i 0,9 ∙ Pr i 0,43 ∙ EQ \ b (EQ \ F (Pr; Pr ст)) 0,25. (14)
Вираз EQ \ b (EQ \ F (Pr; Pr ст)) 0,25 як правило дорівнює 1, тому зазвичай воно не враховується.
Знайдемо значення коефіцієнта теплопровідності для трубного простору:
б тр = EQ \ F (0,14; 0,016) ∙ 0,008 ∙ 8418,41 0,8 ∙ 3,63 0,43 = 415,59.
Коефіцієнт теплопровідності потоку для міжтрубного простору (б МТР) при Re i> 1000 визначається формулою:
б МТР = EQ \ F (л i; d н) ∙ 0,4 ∙ Re i 0,6 ∙ Pr i 0,36 ∙ EQ \ b (EQ \ F (Pr; Pr ст)) 0,25 ∙ 0, 85. (15)
Визначаємо значення коефіцієнта (вираз EQ \ b (EQ \ F (Pr; Pr ст)) 0,25 також приймаємо рівним 1):
б МТР = EQ \ F (0,11; 0,02) ∙ 0,4 ∙ 8541,15 0,6 ∙ 3,40 0,36 ∙ 0,85 = 663,69.
Визначаємо суму коефіцієнтів забруднення на стінках трубопроводів УEQ \ F (д i; л i) [1], для даного процесу УEQ \ F (д i; л i) = 0,0008 м 2 ∙ О С / Вт.
Тепер можна визначити уточнене значення коефіцієнта теплопередачі (K у):
К у = EQ \ F (1; EQ \ F (1; 415,59) + EQ \ F (1; 663,69) + 0,0008) = 212,18.
Знаючи уточнене значення коефіцієнта теплопередачі, визначаємо уточнене значення площі поверхні теплообміну (F у):
F у = EQ \ F (Q 1 ∙ 1000; K у ∙ Дt ср), м 2, (16)
F у = EQ \ F (2650 ∙ 1000; 212,18 ∙ 30,92) = 404 м 2.
Тепер можемо визначити запас поверхні (Zp) теплообміну, тим самим дізнатися, чи підходить нам вибраний теплообмінник:
Zp = EQ \ b (1 - EQ \ F (F у; F)) ∙ 100,%, (17)
Zp = EQ \ b (1 - EQ \ F (404; 444)) ∙ 100 = 9,03%.
Підходящим прийнято вважати теплообмінник, який має запас поверхні 15-30% [2]. Отриманий запас поверхні 9,03% недостатній. Тому слід вибрати з каталогу стандартних теплообмінників інший теплообмінник, більший за площею, і провести аналогічний розрахунок.
В якості прийнятого значення коефіцієнта теплопередачі беремо значення 212,18, тобто уточнене значення з попереднього розрахунку. Визначено розрахункове значення площі теплообміну:
F = EQ \ F (Q 1 ∙ 1000; K у ∙ Дt ср), м 2,
F у = EQ \ F (2650 ∙ 1000; 212,18 ∙ 30,92) = 404 м 2.
За цим значенням з каталогу стандартних теплообмінників обраний кожухотрубчасті теплообмінник, який має такі параметри та їх значення:
- Площа поверхні теплообміну - F = 416 м 2;
- Довжина труб - L = 9 м;
- Діаметр кожуха - D к = 0,8 м;
- Зовнішній діаметр труб - d н = 0,020 м;
- Число ходів - z = 1;
- Внутрішній діаметр труб - d вн = 0,016 м;
- Кількість труб - n = 736.
Розрахований уточнений коефіцієнт теплопередачі, К у = 284,02; запас поверхні склав 27,46%. Це задовольняє запас поверхні. Тому, для варіанти подачі теплоносіїв "гарячий потік в трубне простір, холодний потік в міжтрубний простір", найбільш задовільний останній теплообмінник. Розрахунок представлений в додатку А.
Для іншого варіанту подачі теплоносіїв "холодний потік в трубне простір, гарячий потік в міжтрубний простір" проведено аналогічний розрахунок. В якості прийнятого значення коефіцієнта теплопередачі взято значення 212,18, тобто уточнене значення з першого розрахунку. Визначено розрахункове значення площі теплообміну:
F = EQ \ F (Q 1 ∙ 1000; K у ∙ Дt ср), м 2,
F у = EQ \ F (2650 ∙ 1000; 212,18 ∙ 30,92) = 404 м 2.
З каталогу теплообмінників обраний стандартний кожухотрубчасті теплообмінник, що задовольняє наших умов, що має наступні параметри та їх значення:
- Площа поверхні теплообміну - F = 416 м 2;
- Довжина труб - L = 9 м;
- Діаметр кожуха - D к = 0,8 м;
- Зовнішній діаметр труб - d н = 0,020 м;
- Число ходів - z = 1;
- Внутрішній діаметр труб - d вн = 0,016 м;
- Кількість труб - n = 736.
Розрахований уточнений коефіцієнт теплопередачі, К у = 292,92; запас поверхні склав 29%. Цей теплообмінник задовольняє рекомендованому запасу поверхні. Розрахунок представлений в додатку Б.
Ми бачимо, що для обох варіантів подачі теплоносіїв в теплообмінник, оптимальним обраний один і той же стандартний теплообмінник, а запас поверхні відрізняється зовсім незначно. Тому, виходячи з технологічних міркувань, для зменшення теплових втрат, остаточно оптимальним приймаємо варіант подачі гарячого теплоносія в трубне простір, а холодного теплоносія в міжтрубний простір. І для обраного теплообмінника ведеться подальший розрахунок економічних параметрів.
Визначимо вартість теплообмінника (Ст то):
Ст то = (6 + 0,075 ∙ F) ∙ 10 3, Ј, (18)
Ст то = (6 + 0,075 ∙ 416) ∙ 10 3 = 37200 Ј.
Слід зауважити, що теплообмінник працює під певним тиском, що залежать від складу і температури потоків. Тому розраховану вартість необхідно помножити на так званий "Фактор дорожчання" (F удор), що враховує тиск в апараті.
Визначимо максимально можливе тиску в теплообміннику. Для цього використовуємо рівняння Антуана:
P i = EQ \ F (exp EQ \ b (A i - EQ \ b (EQ \ F (B i; C i + T i))); 760), МПа, (19)
де:
А i, У i, З i - значення коефіцієнтів рівняння Антуана для i-ї речовини [1],
T i - температура i-ї речовини, К.
Через теплообмінник проходять два потоки, дві органічні рідини: ацетон і дивинил. Тиск для першого потоку, ацетону:
P ацетон = EQ \ F (exp EQ \ b (16,6513 - EQ \ b (EQ \ F (2940,46; -35,93 + 354,84))); 760) = 0,222 МПа.
Тиск для другого потоку, дивинила:
P дивинил = EQ \ F (exp EQ \ b (15,7727 - EQ \ b (EQ \ F (2142,66; -34,30 + 323))); 760) = 0,557 МПа.
З довідкового матеріалу для більшого тиску визначаємо значення фактора подорожчання F удор, воно складе 2,0.
Далі визначається вартість апарату з урахуванням фактора подорожчання (Ст то F удор):
Ст то F удор = Ст то ∙ F удор А, Ј, (20)
Ст то F удор = 37200 ∙ 2,0 = 74400 Ј.
Проте, отримана вартість теплообмінника не є остаточною. Остаточна вартість визначається з урахуванням так званого "Фактора інсталяції", що складається з ряду подфакторов, що враховують додаткові витрати, пов'язані з установкою (монтажем) апарату, прокладки трубопроводів, приладів контролю і автоматики, електроживлення, витратами на цивільний і спеціальне будівництво, ізоляцією обладнання.
Загальний фактор інсталяції F інстр визначається за формулою:
F інстр = 1 + f вуст + f труб + f інструмен + f електр + f будує + f будівель + f ізол, (21)
де:
f вуст - подфактора, що враховує додаткові витрати при установці устаткування;
f труб - подфактора, що враховує додаткові витрати при прокладці трубопроводів;
f інструмен - подфактора, що враховує додаткові витрати на засоби контролю і автоматики;
f електр - подфактора, що враховує додаткові витрати на проводку електроенергії;
f будує, f будівель - подфактора, що враховує додаткові витрати на цивільний і спеціальне будівництво;
f ізол - подфактора, що враховує додаткові витрати на ізоляцію устаткування;
Інсталяційні подфактора визначаються за довідковими даними в залежності від вартості обладнання, розрахованої з урахуванням фактора подорожчання. Визначимо інсталяційні подфактора.
Приймаються до установки обладнання, що вимагає ряд технологічних робіт на місці установки. Цьому відповідає інсталяційний подфактора f вуст = 0,10.
Для нашого обладнання нам необхідні середні технічні та сервісні трубопроводи, чому відповідає інсталяційний подфактора f тр = 0,26.
У теплообміннику протікає процес, в якому необхідно контролювати і регулювати задані значення конкретних параметрів. Для цього необхідна автоматизація процесу. Передбачається встановлення приладів контролю і одного мікроконтролера для управління процесом. Має місце подфактора f інстр = 0,13.
Подфактора, враховує електроенергію, інсталяційний подфактора f електр = 0,03., Тому що передбачається тільки освітлення і мале споживання електроенергії системою управління, що мізерно мало в порівнянні з освітленням.
Необхідні середні будівельні штатні роботи (фундамент, 1-й поверх, етажерки і служби), інсталяційний подфактора f будує = 0,10. Обладнання передбачається розмістити під дахом типу ангару, інсталяційний подфактора f будівель = 0,29.
Оскільки теплообмінник є термооборудованіем, тому для зниження втрат передбачається захисна ізоляція рівня вище середнього, інсталяційний подфактора f ізол = 0,06.
F інстр = 1 + 0,1 + 0,26 + 0,13 + 0,03 + 0,1 + 0,29 + 0,06 = 1,97.
Тепер можна визначити повну (остаточну) вартість теплообмінника, тобто вартість, розраховану з урахуванням фактора інсталяції (Ст то повна):
Ст то повна = Ст то F удор ∙ F інстр, Ј, (22)
Ст то повна = 74400 ∙ 1,97 = 146568 Ј.
Висновок
У результаті проведеної розрахунково-аналітичної роботи з ряду типових теплообмінників вибраний оптимальний з точки зору ефективності теплопередачі теплообмінник, що задовольняє поставленим умовам, що має наступні параметри та їх значення:
- Площа поверхні теплообміну - F = 416 м 2;
- Довжина труб - L = 9 м;
- Діаметр кожуха - D к = 0,8 м;
- Зовнішній діаметр труб - d н = 0,020 м;
- Число ходів - z = 1;
- Внутрішній діаметр труб - d вн = 0,016 м;
- Кількість труб - n = 736.
Коефіцієнт теплопередачі дорівнює 284,02; запас поверхні склав 27,46%. Вартість теплообмінника з урахуванням чинників подорожчання і інсталяції склала 146568 Ј.
2. "Математичне моделювання хіміко-технологічних систем» Д.В. Саулін
3.www.XuMuK.ru
4.http: / / www.chemport.ru/
5.http: / / www.chmm.spb.ru/lectures.php?type=sysanalisys
6.Закгейм А.Ю. «Введення в моделювання хіміко-технологічних процесів» Видання 2
Додаток А
Додаток Б
Ст то = (6 + 0,075 ∙ F) ∙ 10 3, Ј, (18)
Ст то = (6 + 0,075 ∙ 416) ∙ 10 3 = 37200 Ј.
Слід зауважити, що теплообмінник працює під певним тиском, що залежать від складу і температури потоків. Тому розраховану вартість необхідно помножити на так званий "Фактор дорожчання" (F удор), що враховує тиск в апараті.
Визначимо максимально можливе тиску в теплообміннику. Для цього використовуємо рівняння Антуана:
P i = EQ \ F (exp EQ \ b (A i - EQ \ b (EQ \ F (B i; C i + T i))); 760), МПа, (19)
де:
А i, У i, З i - значення коефіцієнтів рівняння Антуана для i-ї речовини [1],
T i - температура i-ї речовини, К.
Через теплообмінник проходять два потоки, дві органічні рідини: ацетон і дивинил. Тиск для першого потоку, ацетону:
P ацетон = EQ \ F (exp EQ \ b (16,6513 - EQ \ b (EQ \ F (2940,46; -35,93 + 354,84))); 760) = 0,222 МПа.
Тиск для другого потоку, дивинила:
P дивинил = EQ \ F (exp EQ \ b (15,7727 - EQ \ b (EQ \ F (2142,66; -34,30 + 323))); 760) = 0,557 МПа.
З довідкового матеріалу для більшого тиску визначаємо значення фактора подорожчання F удор, воно складе 2,0.
Далі визначається вартість апарату з урахуванням фактора подорожчання (Ст то F удор):
Ст то F удор = Ст то ∙ F удор А, Ј, (20)
Ст то F удор = 37200 ∙ 2,0 = 74400 Ј.
Проте, отримана вартість теплообмінника не є остаточною. Остаточна вартість визначається з урахуванням так званого "Фактора інсталяції", що складається з ряду подфакторов, що враховують додаткові витрати, пов'язані з установкою (монтажем) апарату, прокладки трубопроводів, приладів контролю і автоматики, електроживлення, витратами на цивільний і спеціальне будівництво, ізоляцією обладнання.
Загальний фактор інсталяції F інстр визначається за формулою:
F інстр = 1 + f вуст + f труб + f інструмен + f електр + f будує + f будівель + f ізол, (21)
де:
f вуст - подфактора, що враховує додаткові витрати при установці устаткування;
f труб - подфактора, що враховує додаткові витрати при прокладці трубопроводів;
f інструмен - подфактора, що враховує додаткові витрати на засоби контролю і автоматики;
f електр - подфактора, що враховує додаткові витрати на проводку електроенергії;
f будує, f будівель - подфактора, що враховує додаткові витрати на цивільний і спеціальне будівництво;
f ізол - подфактора, що враховує додаткові витрати на ізоляцію устаткування;
Інсталяційні подфактора визначаються за довідковими даними в залежності від вартості обладнання, розрахованої з урахуванням фактора подорожчання. Визначимо інсталяційні подфактора.
Приймаються до установки обладнання, що вимагає ряд технологічних робіт на місці установки. Цьому відповідає інсталяційний подфактора f вуст = 0,10.
Для нашого обладнання нам необхідні середні технічні та сервісні трубопроводи, чому відповідає інсталяційний подфактора f тр = 0,26.
У теплообміннику протікає процес, в якому необхідно контролювати і регулювати задані значення конкретних параметрів. Для цього необхідна автоматизація процесу. Передбачається встановлення приладів контролю і одного мікроконтролера для управління процесом. Має місце подфактора f інстр = 0,13.
Подфактора, враховує електроенергію, інсталяційний подфактора f електр = 0,03., Тому що передбачається тільки освітлення і мале споживання електроенергії системою управління, що мізерно мало в порівнянні з освітленням.
Необхідні середні будівельні штатні роботи (фундамент, 1-й поверх, етажерки і служби), інсталяційний подфактора f будує = 0,10. Обладнання передбачається розмістити під дахом типу ангару, інсталяційний подфактора f будівель = 0,29.
Оскільки теплообмінник є термооборудованіем, тому для зниження втрат передбачається захисна ізоляція рівня вище середнього, інсталяційний подфактора f ізол = 0,06.
F інстр = 1 + 0,1 + 0,26 + 0,13 + 0,03 + 0,1 + 0,29 + 0,06 = 1,97.
Тепер можна визначити повну (остаточну) вартість теплообмінника, тобто вартість, розраховану з урахуванням фактора інсталяції (Ст то повна):
Ст то повна = Ст то F удор ∙ F інстр, Ј, (22)
Ст то повна = 74400 ∙ 1,97 = 146568 Ј.
Висновок
У результаті проведеної розрахунково-аналітичної роботи з ряду типових теплообмінників вибраний оптимальний з точки зору ефективності теплопередачі теплообмінник, що задовольняє поставленим умовам, що має наступні параметри та їх значення:
- Площа поверхні теплообміну - F = 416 м 2;
- Довжина труб - L = 9 м;
- Діаметр кожуха - D к = 0,8 м;
- Зовнішній діаметр труб - d н = 0,020 м;
- Число ходів - z = 1;
- Внутрішній діаметр труб - d вн = 0,016 м;
- Кількість труб - n = 736.
Коефіцієнт теплопередачі дорівнює 284,02; запас поверхні склав 27,46%. Вартість теплообмінника з урахуванням чинників подорожчання і інсталяції склала 146568 Ј.
Список використаних джерел
1.Холодов «Математичне моделювання та оптимізація хіміко-технологічних процесів» Видавництво: ТОВ "Видавничий дім" Професіонал ", 2003 р. 480 стор.2. "Математичне моделювання хіміко-технологічних систем» Д.В. Саулін
3.www.XuMuK.ru
4.http: / / www.chemport.ru/
5.http: / / www.chmm.spb.ru/lectures.php?type=sysanalisys
6.Закгейм А.Ю. «Введення в моделювання хіміко-технологічних процесів» Видання 2
Додаток А
| Перша рідина | Друга рідина | |||
| Ацетон | Дивинил | |||
| Витрата | 100 000,00 | 90 000,00 | кг / год | |
| Темпер поч | 81,84 | 10,00 | оС | |
| Темпер кон | 40,00 | 50,00 | оС | |
| C | 2,28 | 2,65 | кДж / (кг К) | |
| K | 212,18 | Вт / (м 2 ° С) | ||
| Щільність з | 790,00 | 621,00 | кг/м3 | |
| VISB | 367,25 | 300,59 | ||
| VISTO | 209,68 | 163,12 | ||
| Коефф т / провід л | 0,14 | 0,11 | Вт / (м К) | |
| Кількість тепла 1 потоку Q1 | 2 650,00 | кВт | ||
| Кількість тепла 2 потоку Q2 | 2 650,00 | кВт | ||
| Противоток | ||||
| Дtб | 30,000 | |||
| Дtм | 31,842 | |||
| Дtб / Дtм | 0,942 | |||
| Дtср | 30,921 | |||
| F | 403,912 | |||
| вибираємо теплообмінник | ||||
| F (прийнята) | 416,000 | м2 | Поверх теплообміну | |
| L | 9,000 | м | Довжина труб | |
| DК | 0,800 | м | Діаметр кожуха | |
| dН | 0,020 | м | Наруж діам труб | |
| z | 1,000 | Число ходів | ||
| dвн | 0,016 | м | Внутр діам труб | |
| n | 736,000 | Число труб | ||
| Гарячий потік в трубному просторі, а холодний в межтрубном | ||||
| Про расх V1 | 0,0352 | м3/сек | ||
| Про расх V2 | 0,0403 | м3/сек | ||
| Площ січ труб пр-ва | 0,1479 | м2 | ||
| Площ січ м / тр пр-ва | 0,2713 | м2 | ||
| Швидкість W1 (тр) | 0,2377 | м / сек | ||
| Швидкість W2 (м / тр) | 0,1484 | м / сек | ||
| Середовищ темп потоку 1 | 60,921 | ° С | 333,921 | |
| Середовищ темп потоку 2 | 30,000 | оС | 303,000 | |
| В'язкість м1 | 0,000223 | Па / с | ||
| В'язкість м2 | 0,000141 | Па / с | ||
| Re1 | 13474,034 | турбулентний | ||
| Re2 | 13068,755 | турбулентний | ||
| Pr1 | 3,631945 | |||
| Pr2 | 3,397391 | |||
| б тр | 643,703 | |||
| б м / тр | 856,632 | |||
| Сума коеф забруд | 0,0008 | |||
| Коефф До | 284,0203895 | |||
| Уточнена поверхню теплообміну | ||||
| F уточнена | 301,746392 | |||
| Запас поверхні | 27,46480972 | % | ||
Додаток Б
| Перша рідина | Друга рідина | |||
| Ацетон | Дивинил | |||
| Витрата | 100 000,00 | 90 000,00 | кг / год | |
| Темпер поч | 81,84 | 10,00 | оС | |
| Темпер кон | 40,00 | 50,00 | оС | |
| C | 2,28 | 2,65 | кДж / (кг К) | |
| K | 212,18 | Вт / (м 2 ° С) | ||
| Щільність з | 790,00 | 621,00 | кг/м3 | |
| VISB | 367,25 | 300,59 | ||
| VISTO | 209,68 | 163,12 | ||
| Коефф т / провід л | 0,14 | 0,11 | Вт / (м К) | |
| Кількість тепла 1 потоку Q1 | 2 650,00 | кВт | ||
| Кількість тепла 2 потоку Q2 | 2 650,00 | кВт | ||
| Противоток | ||||
| Дtб | 30,000 | |||
| Дtм | 31,842 | |||
| Дtб / Дtм | 0,942 | |||
| Дtср | 30,921 | |||
| F | 403,912 | |||
| вибираємо теплообмінник | ||||
| F (прийнята) | 416,000 | м2 | Поверх теплообміну | |
| L | 9,000 | м | Довжина труб | |
| DК | 0,800 | м | Діаметр кожуха | |
| dН | 0,020 | м | Наруж діам труб | |
| z | 1,000 | Число ходів | ||
| dвн | 0,016 | м | Внутр діам труб | |
| n | 736,000 | Число труб | ||
| Холодний потік в трубному просторі, а гарячий в межтрубном | ||||
| Про расх V1 | 0,0403 | м3/сек | ||
| Про расх V2 | 0,0352 | м3/сек | ||
| Площ січ труб пр-ва | 0,1479 | м2 | ||
| Площ січ м / тр пр-ва | 0,2713 | м2 | ||
| Швидкість W1 (тр) | 0,2722 | м / сек | ||
| Швидкість W2 (м / тр) | 0,1296 | м / сек | ||
| Середовищ темп потоку 1 | 60,921 | ° С | 333,921 | |
| Середовищ темп потоку 2 | 30,000 | оС | 303,000 | |
| В'язкість м1 | 0,000223 | Па / с | ||
| В'язкість м2 | 0,000141 | Па / с | ||
| Re1 труб | 19176,977 | турбулентний | ||
| Re2 м / тр | 9182,304 | перехідний | ||
| Pr1 | 3,397391 | |||
| Pr2 | 3,631945 | |||
| б тр | 829,553 | |||
| б м / тр | 710,007 | |||
| Сума коеф забруд | 0,0008 | |||
| Коефф До | 292,9196809 | |||
| Уточнена поверхню теплообміну | ||||
| F уточнена | 292,578933 | |||
| Запас поверхні | 29,66852574 | % | ||