Проект теплообмінника “труба в трубі” для нагріву води

(Вт/м²*К),

      де r—теплота пароутворення, кДж/кг;

    H—довжина труби, м

К=

t

11.Площа поверхні теплопередачі:

                
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

б) Конструктивний розрахунок

    Внутрішній діаметр труби:

    

    Загальна  довжина труби:

    Число елементів теплообмінника:

    Внутрішній  діаметр кожуха (внутрішній діаметр зовнішньої труби):

     —об’ємна витрата пари в міжтрубному просторі труб

    w—швидкість для поля 20÷40 (м/с)

    Діаметр патрубків:

—для  входу пари в апарат:

  

—для  виходу конденсату з апарату:

  

—для  входу і виходу води:

   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

в) Гідравлічний розрахунок 

    Потужність  апарата:

    Коефіцієнт  опору тертя:

    Сума коефіцієнтів місцевих опорів:

    Гідравлічний опір руху води в апараті:

    Необхідна потужність:

  
 

г) Техніко-економічний розрахунок 

(грн.)

(грн.)

(грн.) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

г) Розрахунок оптимального режиму 

    Проводимо розрахунок при  w=0,5 м/с

    Критерій  Рейнольдcа:

    режим руху води в трубі —турбулентний, отже використовуємо таку формулу  для визначення критерія Нусельта:

    Коефіцієнт тепловіддачі від стінки до води:

    Коефіцієнт тепловіддачі від конденсованої пари до стінки:

    Коефіцієнт  теплопередачі:

    Площа поверхні теплопередачі:

    Коефіцієнт  опору тертя:

(Вт/м*К)

    Гідравлічний  опір руху води в апараті:

    Потужність  апарата:

(грн.)

(грн.) (грн.) 
 
 
 
 
 

    Проводимо розрахунок при w=1,6м/с

    Критерій  Рейнольдса:

    Критерій  Нусельта:

    Коефіцієнт  тепловіддачі від стінки до води:

    Коефіцієнт  тепловіддачі від конденсованої пари до стінки, який знайдений раніше:   

    Коефіцієнт  теплопередачі:

    Площа поверхні теплопередачі:

    Коефіцієнт  опору тертя:

    Гідравлічний  опір руху води в апараті:

    Потужність  апарата:

(грн.) (грн.)

(грн.) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Проводимо розрахунок при w=2,4м/с

    Критерій  Рейнольдса:

    Критерій  Нусельта:

    Коефіцієнт  тепловіддачі від стінки до води:

    Коефіцієнт  тепловіддачі від конденсованої  пари до стінки, який знайдений раніше:   

    Коефіцієнт  теплопередачі:

    Площа поверхні теплопередачі:

    Коефіцієнт  опору тертя:

    Гідравлічний  опір руху води в апараті:

    Потужність  апарата:

(грн.) (грн.)

(грн.) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Схема алгоритму для  розрахунку теплообмінника. 

                                                          Початок 

                                                 Re, d, ro, w, l, kkd, S1,

                                                           S2, S3,V  

                                             lamda=0,316/(Re^0,25) 

                            

                                                SumS=S1+27*S2+S3 

deltap=(lamda*l/d+SUMS)*(w^2*ro)/2 

                           

                                                     N=V*deltap/kkd

                                  

                                             lamda, SumS,deltap,N 

                                               Кінець

         

                                                                         
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 Програма  гідравлічного розрахунку теплообмінника “труба в трубі” 

CLS

d = .087

Re = 137917.1

ro = 985.5

w = 1.6

l = 88.8

kkd = .6

S1 = .5

S2 = 1

S3 = 1

V = .0053

lamda = .316 / (Re ^ .25)

SumS = S1 + 27 * S2 + S3

deltap = (lamda * l / d + SumS) * (w ^ 2 * ro) / 2

N = V * deltap / kkd

PRINT "lamda="; lamda, "SumS="; SumS, "deltap="; deltap, "N="; N

END 

Результати  розрахунку:

lamda= 1.424769E-02         SumS= 28.5    deltap= 54233,09    N=479,10 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 

Література 

1. Лунин О.Г. “Теплообменные апараты пищевых производств”
2. Стабников В. М. „Проектирование процессов и аппаратов пищевых производств”
3. Дитнерский Ю. И. “Основные процеси и аппараты химической технологии”
4. Липатов Н.Н., Сурков В. Д. “Технологическое оборудование предприятий молочной промышленности”
5. Будорагина Л.В., Ростроса Н.К. ”Производство кисломолочных продуктов”.

 

     
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 

Висновок: