Курсовая работа: Проект теплообмінного апарату типу "труба в трубі"

де Pr₂ – критерій Прандтля для бульйону, який визначається за формулою

Pr₂ = ( с₂ · μ₂ ) / λ₂ ,

λ₂ – коефіцієнт теплопровідності бульйону, λ₂ = 616,37·10^-3 Вт / (м·К);

D_в – внутрішній діаметр зовнішньої труби, який визначається за формулою

D_в = √(4 · υ) / (π · w₁ ) + d_з ,

υ – об ` ємні витрати рідини, які визначаються за формулою

υ = G₁ / ρ₁ = 2,25 / 980,5 = 0,0023 м³ /с

ρ₁ – густина води при температурі 65ºС

d_з – зовнішній діаметр внутрішньої труби.

Оскільки товщина стінки складає 0,002 м, то d_з = 0,04 + 2·0,002 = = 0,044 м.

Pr₂ = (3998 · 2,4·10^-3 ) / 616,37·10^-3 = 15,6

D_в = √(4 · 0,0023) / (3,14 · 1,2) + 0,044 = 0,09 м

(D_в / d_з )^0,45 = (0,09 / 0,044)^0,45 = 1,38

Nu₂ = 0,023 · 18791^0,8 · 15,6^0,4 ·1,38 = 0,023 · 2625 · 3 · 1,38 = 249,95

Визначаємо коефіцієнт тепловіддачі від стінки до бульйону

α₂ = ( Nu₂ · λ₂ ) / d_в = (249,95 · 616,37·10^-3 ) / 0,04 = 3849 Вт/(м² · К)

Визначення коефіцієнта тепловіддачі від конденсату до стінки α₁ . Для цього знаходимо критерій Re₁ .

Re₁ = (w₁ · d_е · ρ₁ ) / μ₁ ,

де μ₁ – коефіцієнт динамічної в`язкості, який становить 0,438·10^-3 Па·с;

ρ₁ - густина води при температурі 65ºС, становить 980,5 кг / м³ .

d_е – еквівалентний діаметр, який визначається за формулою

d_е = D_в – d_з = 0,09 – 0,044 = 0,046

Re₁ = (1,2 · 0,046 · 980,5) / 0,438 · 10^-3 = 54,12 / 0,438 · 10^-3 =123562

Режим руху води турбулентний , критеріальне рівняння для визначення критерію Нусельта має вигляд:

Nu₁ = 0,023 · Re₁ ^0,8 · Pr₁ ^0,4 · ( D_в / d_з )^0,45 ,

де Pr₁ – критерій Прандтля для води, який визначається за формулою

Pr₁ = ( с₁ · μ₁ ) / λ₁ ,