Расчеты домашнего задания по теплообменнику / оформление. вариант 22
.docxЗадание: рассчитать двухходовой теплообменник (конденсатор) для конденсации G [кг/с] паров (вещества) при атмосферном давлении путем охлаждения водой, от начальной температуры t’в до конечной t’’в [0С].
Заданные параметры:
Метанол |
||
G |
[кг/с] |
4.2 |
Температура воды |
||
t’в |
[0С] |
19 |
t’’в |
[0С] |
41 |
Таблица 1
Параметры, взятые из справочника:
Для гексана |
Для воды |
||||
T |
[0С] |
64,7 |
Tср |
[0С] |
29,5 |
ρг |
[кг/м3] |
791.8 |
ρв |
[кг/м3] |
996 |
λг |
[Вт/(м*К)] |
0,193 |
λв |
[Вт/(м*К)] |
0,609 |
μг |
[Па*с] |
0,396*10-3 |
μв |
[Па*с] |
0,92*10-3 |
rг |
[кДж/кг] |
1110 |
св |
[Дж/К] |
4,19 |
Таблица 2
Прочие величины:
λс |
[Вт/(м*К)] |
45,5 |
ξр |
- |
0,66 |
Pr |
- |
6,22 |
Таблица 3
Расчеты:
-
Найдем расход теплоты теплообменника
-
Найдем разность температур:
-
Определим коэффициент теплопередачи:
,
где -коэффициент теплоотдачи от стенки к воде;
-коэффициент теплопроводности материала трубы;
-толщина стенки;
-коэффициент параметров теплообмена;
-коэффициент рядности;
-
Принимаем ориентировочное значение
От 300 до 1200 Вт/(м*К)
-
Рассчитаем предположительный диаметр:
-
По каталогу найдем подходящий теплообменник:
z |
Двухходовой |
2 |
F |
Поверхность теплообмена |
226 |
n |
Общее число труб |
718 |
d*δ |
Внешний диаметр*ширина трубы |
25х2 |
l |
Длина труб |
4000 |
Таблица 4
-
Считаем :
-
Считаем коэффициент А:
-
Найдем коэффициент теплоотдачи:
По графику определяем
Вычисляем , получаем, что
Рассчитываем коэффициент
-
Рассчитываем окончательный F, находим погрешность.
-
1. Для формулы К смотри пункт 3 на странице 2;
-
Составляем таблицу расчета К:
-
K |
K' |
1000,00 |
945,61 |
945,61 |
952,03 |
952,03 |
951,26 |
Таблица 5
-
Рассчитываем F по формуле из пункта 5 на странице 3
-
Погрешность читаем по формуле:
-
Погрешность находится в пределах нормы.