Курсовая работа: Тепловой и конструктивный расчет секционного водо-водяного подогревателя теплосети

На рисунке 1.9., а представлена принципиальная конструкция графитового кожухоблочного теплообменника, предназначенного для нагрева или испарения кислот насыщенным водяным паром под давлением 3 * 105 Па. Он имеет четыре цилиндрических блока, в каждом из которых имеются маленькие горизонтальные круглые отверстия, соединяющиеся с большим вертикальным цилиндрическим отверстием. Блок имеет также большое число маленьких вертикальных отверстий. Греющий пар поступает в металлический кожух и конденсируется в маленьких горизонтальных отверстиях. Конденсат стекает по большой вертикальной трубе, образованной блоками. Агрессивная жидкость (кислота) проходит по мелким вертикальным трубкам и нагревается. Крышки теплообменника, соприкасающиеся с кислотой, также выполнены из графита.

Рисунок 1.9. Схемы кожухоблочного теплообменника с круглыми графитовыми блоками и теплообменника с графитовыми трубками, крышками и металлическим корпусом.

а – кожухоблочный теплообменник; б – графитовый блок; в – трубчатый теплообменник;

1 – металлический кожух; 2 – графитовый блок; 3 – металлические фланцы; 4 – анкерная связь; 5 – крышки из графита; 6 – трубки из графита.

2. Расчетная часть

2.1 Конструктивный расчет

Определяем среднюю температуру греющей воды:

t1 + t1 130 +120

t1ср = ------------ = ---------------- = 125 С.

2 2

По температуре t1ср=125 С (таблица 1) находим:

Плотность воды: 1 = 940 кг/м 3;

Удельная теплоемкость воды: Ср1 = 4,258 *10 3 Дж / кг*К;

Коэффициент теплопроводности воды: 1ж = 0,686 Вт /м * К;

Коэффициент кинематической вязкости: 1ж = 0,243 * 10 -6 м2 /с;

Критерий Прандтля при средней температуре теплоносителя: Рr1ж = 1,42;

Коэффициент температуропроводности: а1ж = 1,715 * 10 -7 м2 /с.

Определяем средний объемный расход греющей воды, протекающей в межтрубном пространстве:

Q 0.44 * 10 6

V1 = -------------------------- = -------------------------------------- = 0,202 м3/с.

C р1 (t1 - t1 ) 1 * 4,258*10 3 *(130-120)*940*0,9

Определяем среднюю температуру нагреваемой воды:

t2 + t2 65 + 100

t2ср = ------------ = ---------------- = 82.5 С .

2 2

Определяем средний объемный расход нагреваемой жидкости:

Q 0.44 * 10 6

V2 = -------------------------- = ------------------------------------- = 0,0029 м3/с.