Лабораторная работа: Расчет теплообменников
(м) = 378 (м)
Определим также диаметр корпуса по Таблице 1.7 Приложения 1 и Рисунку 1 при ромбическом размещении трубок.
Для числа трубок n = 144 находим в Таблице 1.7 значение D’/s = 14 и, следовательно, D’ = 14·25 = 350(мм).
Диаметр корпуса составит:
D = D’+dн +2k=350+16+2·20=406 (мм).
Приведенное число трубок в вертикальном ряду:
(шт.)
Определим коэффициент теплоотдачи aп от пара к стенке:
Температурный напор:
(°С)
Средние температуры воды и стенки:
(°С)
(°С)
Режим течения пленки конденсата определяем по приведенной длине трубки (критерий Григулля) для горизонтального подогревателя, равной:
,
где т – приведенное число трубок в вертикальном ряду, шт.;
dн – наружный диаметр трубок, м;
А1 – температурный множитель, значение которого выбирается по Таблице 2:
(1/(м·град))
(°С)
Таблица 2
Значения температурных множителей в формулах для определения коэффициентов теплоотдачи
| Конденсирующийся пар | Вода при турбулентном движении | |||||
| Температу-ра насыщения, tн , °С | A1 | А2 | А3 | A4 ·103 | Температу-ра t, о С | A5 |
| 20 | 5,16 | – | – | 1,88 | 20 | 1746 |
| 30 | 7,88 | – | – | 2,39 | 30 | 1909 |
| 40 | 11,4 | – | – | 2,96 | 40 | 2064 |
| 50 | 15,6 | – | – | 3,56 | 50 | 2213 |
| 60 | 20,9 | – | – | 4,21 | 60 | 2350 |
| 70 | 27,1 | – | – | 4,91 | 70 | 2490 |
| 80 | 34,5 | 7225 | 10439 | 5,68 | 80 | 2616 |
| 90 | 42,7 | 7470 | 10835 | 6,48 | 90 | 2740 |
| 100 | 51,5 | 7674 | 11 205 | 7,30 | 100 | 2850 |
| 110 | 60,7 | 7855 | 11524 | 8,08 | 110 | 2957 |
| 120 | 70,3 | 8020 | 11 809 | 8,90 | 120 | 3056 |
| 130 | 82,0 | 8140 | 12039 | 9,85 | 130 | 3150 |
| 140 | 94,0 | 8220 | 12249 | 10,8 | 140 | 3235 |
| 150 | 107 | 8300 | 12375 | 11,8 | 150 | 3312 |
| 160 | 122 | 8340 | 12469 | 12,9 | 160 | 3385 |
| 170 | 136 | 8400 | 12554 | 14,0 | 170 | 2450 |
| 180 | 150 | 8340 | 12579 | 15,0 | 180 | 3505 |
При tн = 143,62°С имеем A1 =98,71 (1/(м·град), тогда L = 12·0,016·30,62·98,71 = 580,32 , т. е. меньше величины Lкр = 3900 (для горизонтальных труб), следовательно, режим течения пленки ламинарный.
Для этого режима коэффициент теплоотдачи от пара к стенке на горизонтальных трубках может быть определен по преобразованной формуле Д.А. Лабунцова:
При tн = 143,62°С по Таблице 2 находим множитель A2 = 8248,96, тогда:
(ккал/(м2 ·ч·град))
Определяем коэффициент теплоотдачи от стенки к воде.
Режим течения воды в трубках турбулентный, так как:
,
где n – коэффициент кинематической вязкости воды (по справочнику); n = 0,373·10-6 м2 /c при средней температуре воды t = 81,42°С.