Курсовая работа: Расчет кожухотрубного теплообменника для стерилизации молока

Re = ωd_вн /ν,

Re = 0,68*0,025/0,76*10^-6 = 22368 > 10000, следовательно, имеет место турбулентный режим.

Νu = 0,0225*(22368)^0,8 * 5^0,4 = 129,014,

α₂ = 129,014*0,593 / 0,025 = 3060,2 Вт/(м² *К) = 3,06 кВт/(м² *К).

11.Необходимая поверхность для нагрева продукта с учетом возможности загрязнений:

F = Q/ α₂ * Δt_ср * ή_з ,

где ή_з – коэффициент загрязнений (ή_з = 0,7-0,9),

F = 1248,5 / 3,06*20*0,8 = 1248,5/48,96 = 25,5 м² .

Выбираем тип теплообменника ТК ГОСТ 15118-79 для нагревания – охлаждения.

12.Исходя из того, что длина теплообменника лежит в пределах 1,5-4 м, для компоновки трубного пучка принимается число ходов продукта по трубам подогревателя, число ходов может быть 2, 4, 6 (в первом приближении принимается произвольно). Пусть Zм = 6.

13.Средняя длина трубки одного хода:

l´ = F / π* d_н * Z_м , м,

l´ = 25,5 / 3,14*0,035*10*6 = 25,5/6,594 = 3,9 м.

14.Расход пара на подогрев продукта составляет:

G_п = Q / (ι″ - ι′) * x, кг/ч,

где x – сухость водяного пара.

G_п = 1248,5 / (2707-504,8)*0,9 = 0,63 кг/с.

15.Число отверстий под трубки в трубной доске:

N₀ = Z_м *n,

N₀ = 10*6 = 60 отверстий.

16.Число труб, размещенных на диаметре трубной решетки (наибольшей диагонали шестиугольника):

n_d = ³ √ (4F_р / 3t*f*β),

где β – отношение высоты или длины теплообменника к его диаметру:

β = Н/D = L/D, β = 3-5, примем β = 3;

t- шаг размещения трубок, м.

n_d = ³ √ 4*25,5 / 3*0,044*0,144 = ³ √ 5368 = 17,51 ≈18.

17.Внутренний диаметр корпуса:

D_в = N₀ * d_н ,

D_в = 60*0,035 = 2,1 м.