Курсовая работа: Расчет и подбор нормализованного теплообменного аппарата
с1 = 2258,4 Дж/(кг К) – теплоемкость (стр. 562, рис. XI, [1]);
λ1 =0,167 Вт/(м К) – коэф. теплопроводимости (стр. 561, рис. X, [1]);
ρ1 =779,5 кг/м3 – плотность (стр. 512, т. IV, [1]);
μ1 = 0,293 10-3 Па с – коэф. динамической вязкости (стр. 516, т. IX, [1]).
- для воды:
с2 = 4232,9 Дж/(кг К) – теплоемкость (стр. 562, рис. XI, [1]);
λ2 =0,616 Вт/(м К) – коэф. теплопроводимости (стр. 561, рис. X, [1]);
ρ2 =995 кг/м3 – плотность (стр. 512, т. IV, [1]);
μ2 = 0,801 10-3 Па с – коэф. динамической вязкости (стр. 516, т. IX, [1]).
Рассчитаем значения Re иPr :
Коэффициент теплоотдачи:
Коэффициент теплопередачи:
Погрешность расчета:
Заключение
Для достижения поставленной цели в данной семестровой работе рассматривались только нормализованные теплообменные аппараты (холодильники), без рассмотрения экономических факторов, таких как: металлоемкость, себестоимость, вес и т.п.
В процессе приблизительной оценки были рассмотрены нормализованные теплообменные аппараты с внутренним диаметром кожуха 400мм , 600мм и 800мм . Запас поверхности теплообмена, у теплообменника с внутренним диаметром кожуха 800мм, не удовлетворял исходным требованиям, и в дальнейшем расчете нагрузочной характеристики не рассматривался. При рассмотрении теплообменных аппаратов с внутренним диаметром кожуха 400мм и 600мм, запас поверхности теплообмена составил, соответственно, 9,7% и 5%.
Далее рассчитывалась нагрузочная характеристика аппаратов. Вследствие чего, теплообменный аппарат, с внутренним диаметром кожуха 600мм , имел высокую ошибку при расчете коэффициента теплопередачи (свыше 10%), что не удовлетворяет условию задачи.
Всем требуемым условиям соответствует двухходовой нормализованный кожухотрубчатый теплообменный аппарат с внутренним диаметром кожуха 400мм , в количестве 2шт .
Приложение №1
Диаметр кожуха внутренний D , мм | Число труб n | Длина труб l , мм | Проходное сечение, м2 | n р | h , мм | ||||||||
1,0 | 1,5 | 2,0 | 3,0 | 4,0 | 6,0 | 9,0 | S т 102 | S м 102 | S в.п. 102 | ||||
Поверхность теплообмена F , мм | |||||||||||||
Одноходовые | |||||||||||||
159* | 13 | 1,0 | 1,5 | 2,0 | 3,0 | - | - | - | 0,5 | 0,8 | 0,4 | 5 | 100 |
273* | 37 | 3,0 | 4,5 | 6,0 | 9,0 | - | - | - | 1,3 | 1,1 | 0,9 | 7 | 130 |
325* | 62 | - | 7,5 | 10,0 | 14,5 | 19,5 | - | - | 2,1 | 2,9 | 1,3 | 9 | 180 |
400 | 111 | - | - | 17 | 26 | 35 | 52 | - | 3,8 | 3,1 | 2,0 | 11 | 250 |
600 | 257 | - | - | 40 | 61 | 81 | 121 | - | 8,9 | 5,3 | 4,0 | 17 | 300 |
800 | 465 | - | - | 73 | 109 | 146 | 219 | 329 | 16,1 | 7,9 | 6,9 | 23 | 350 |
1000 | 747 | - | - | - | 176 | 235 | 352 | 528 | 25,9 | 14,3 | 10,6 | 29 | 520 |
1200 | 1083 | - | - | - | - | 340 | 510 | 765 | 37,5 | 17,9 | 16,4 | 35 | 550 |
Двухходовые | |||||||||||||
325* | 56 | - | 6,5 | 9,0 | 13,0 | 17,5 | - | - | 1,0 | 1,5 | 1,3 | 8 | 180 |
400 | 100 | - | - | 16,0 | 24,0 | 31,0 | 47 | - | 1,7 | 2,5 | 2,0 | 10 | 250 |
600 | 240 | - | - | 38 | 57 | 75 | 113 | - | 4,2 | 4,5 | 4,0 | 16 | 300 |
800 | 442 | - | - | 69 | 104 | 139 | 208 | 312 | 7,7 | 7,0 | 6,5 | 22 | 350 |
1000 | 718 | - | - | 169 | 226 | 338 | 507 | 12,4 | 13,0 | 10,6 | 28 | 520 | |
1200 | 1048 | - | - | 329 | 494 | 740 | 17,9 | 16,5 | 16,4 | 34 | 550 | ||
Четырехходовые | |||||||||||||
600 | 206 | - | - | 32 | 49 | 65 | 97 | - | 1,8 | 4,5 | 4,0 | 14 | 300 |
800 | 404 | - | - | 63 | 95 | 127 | 190 | 285 | 3,0 | 7,0 | 6,5 | 20 | 350 |
1000 | 666 | - | - | - | 157 | 209 | 314 | 471 | 5,5 | 13,0 | 10,6 | 26 | 520 |
1200 | 986 | - | - | - | - | 310 | 464 | 697 | 8,4 | 16,5 | 16,4 | 32 | 550 |
Шестиходовые | |||||||||||||
600 | 196 | - | - | 31 | 46 | 61 | 91 | - | 1,1 | 4,5 | 3,7 | 14 | 300 |
800 | 384 | - | - | 60 | 90 | 121 | 181 | 271 | 2,2 | 7,0 | 7,0 | 20 | 350 |
1000 | 642 | - | - | - | 151 | 202 | 302 | 454 | 3,6 | 13,0 | 10,2 | 26 | 520 |
1200 | 958 | - | - | - | - | 301 | 451 | 677 | 5,2 | 16,5 | 14,2 | 32 | 550 |
* Наружный диаметр кожуха
n р – число рядов по вертикали для горизонтальных аппаратов – по ГОСТ 15118-79;