Коэффициент теплопередачи для рассольной секции

1.3.3 Коэффициент теплопередачи для рассольной секции

Скорость движения рассола принимаем в 1.5 раза ниже скорости сусла, так как рассол имеет низкую температуру и значительную вязкость:

В секции рассольного охлаждения средняя температура сусла:

Для сусла при 15°С по формуле (1.5)

Режим движения турбулентный.

Критерий Прандтля для потока сусла:

В секции рассольного охлаждения средняя температура рассола:

Найдем число Рейнольдса из формулы(1.5)

Режим движения турбулентный.

Для секции рассольного охлаждения коэффициент теплопередачи:

 , (1.10)

Преобразуем формулу(1.10), и получим

 

1.4 Необходимая поверхность теплопередачи

Согласно формуле(1.3), найдем поверхность теплопередачи, только вместо , подставим расчетную К

.

Выбранные нами теплообменники для водяной и рассольной секций подходят с запасом.

2 Гидравлический расчет

2.1      Расчет гидравлических сопротивлений

Гидравлическое сопротивление рассчитываем:

, (2.1)

где x – число пакетов для данного теплоносителя, компоновка однопакетная(x=1);

L – приведенная длина канала(L=0,518м);

d_Э – эквивалентный диаметр канала(d_Э=0,0088м);

 - коэффициент местного сопротивления;

  - плотность теплоносителя, кг/м³;

 - скорость теплоносителя, м/с;

 - скорость в штуцерах, м/с.

Найдем коэффициент местного сопротивления – ξ, который зависит от типа пластины и движения теплоносителя [1].

2.1.1   Секция водяного охлаждения

Найдем коэффициент местного сопротивления – ξ, который зависит от типа пластины и движения теплоносителя.

Режим движения для воды – турбулентный. Значит коэффициент местного сопротивления при ламинарном режиме движения

, (2.2)

где коэффициент а₁=320. Для воды по формуле(2.2)

Найдем скорость в штуцерах [1]

, (2.3)

где  - скорость в штуцере, м/с;

 - расход теплоносителя, кг/с;

 - диаметр штуцера(=0,2м);

 - плотность теплоносителя, кг/м³.

Скорость в штуцерах для горячего теплоносителя

.

Так как >2,5м/с, то скорость в штуцерах учитываем.

Гидравлическое сопротивление воды по формуле(2.1), с учетом скорости в штуцерах

2.1.2   Секция рассольного охлаждения

Режим движения для рассола – турбулентный. Значит коэффициент местного сопротивления при турбулентном режиме движения

, (2.4)

где коэффициент а₂=15,0. Для холодного теплоносителя по формуле(2.4)

.

Найдем по формуле(2.3) скорость в штуцерах, для холодного теплоносителя

Так как >2,5м/с, то скорость в штуцерах учитываем.

Гидравлическое сопротивление рассола по формуле(2.1)

Список литературы

1. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию/ Г.С.Борисов, В.П.Брыков, Ю.И.Дытнерский и др. Под. ред. Ю.И.Дытнерского, 2-е изд., перераб. и дополн. М.: Химия, 1991. – 496 с.

2. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии: учебное пособие для вузов; под. ред. чл. – корр. АН России П.Г.Романкова. – 13-е изд., стереотипное. Перепечатка с издания 1987г. М.: ООО ТИД «Альянс», 2006. – 576 с.

3. Ульянов Б.А., Бадеников В.Я., Ликучёв В.Г. Процессы и аппараты химической технологии. Учебное пособие – Ангарск: Издательство Ангарской государственной технической академии, 2005 г. – 903 с.

4. ГОСТ 15518-87 Аппараты теплообменные пластинчатые.

5. И.Т. Кретов, С.Т.Антипов, С.В.Шахов Инженерные расчеты технологического оборудования предприятий бродильной промышленности – М.: КолосС, 2004 г. – 391 с.