Расчет кожухотрубчатого теплообменника

Министерство образования Российской Федерации

Казанский государственный технологический университет

Кафедра ПАХТ

Расчет кожухотрубчатого теплообменника

Казань 2007

Рассчитать и подобрать по стандартам кожухотрубчатый теплообменник производительность G₂=49 т/ч для нагревания этанола от начальной температуры t_2н = 25 ⁰C до t_2k = t_кип = 78,3⁰C(при нормальном давлении). Нагревание проводится насыщенным водяным паром, давление которого Р_1s =2.4 атм=760 ∙2,4=1824 мм рт. ст.

Примем индекс «1» для горячего теплоносителя (водяного пара), а индекс «2» для холодного теплоносителя (этанола)

1)вычисляем среднюю движущую силу процесса нагревания

Вычисляем среднюю температуру этанола

;

2) Расход теплоты с учетом потерь:

;

расход пара

3 )Объемные расходы этанола и пара:

4) Определение максимального значения площади поверхности теплообмена, полагая К_тах = 600 Вт/м²∙К

Для обеспечения интенсивного теплообмена попытаемся подобрать аппарат с турбулентным режимом течения теплоносителей. Предположим число Рейнольдса должно быть больше 10000. Re’ = 10000.

минимальная скорость в трубах;

;

Число труб определяем из соотношения:

.

Выбираем стандартный теплообменник, при условии n₁<n’₁; F_CT>F_min. Под эти условия подходит двухходовой теплообменник со следующими характеристиками:

Диаметр кожуха (внутренний) Д, мм 600

Число труб п 120

Длина труб l, м 4

Поверхность теплообмена F, м 75

5) Проверочный расчет теплообменника.

А) Задаемся

Б)

В)

Г)

Д)

Е)

Ж)

З)

И)

К)

Л)

М)

Н)

q₁ ¹ q₂,значит повторяем расчет пункта 5

6) А) Задаемся

Б)

В)

Г)

Д)

Е)

Ж)

З),И), К), Л), М) - те же;

Н)

7) Строим график зависимости

Определили, что q_ист = 32500 Вт/м²

Уточняем

Пересчитываем

9) Рассчитываем запас поверхности :