Расчет коэффициента теплопередачи

До реконструкции

Определяем тепловую нагрузку холодильника поз. Х-8-горизонтальный, одноходовой:

где расход смеси ББФ и метанола;

удельная теплота конденсации смеси.

Определяем расход воды из уравнения теплового баланса:

где - теплоемкость жидкости;

- температура воды на выходе из холодильника;

- температура воды на входе в холодильник;

Определяем среднюю разность температур:

Определяем критерий Ренольдса, для воды (трубное пространство)

где z= 1 – число ходов;

d= 0,021м – внутренний диаметр труб;

n= 384 шт – количество труб;

динамический коэффициент вязкости воды.

Определяем коэффициент теплоотдачи для воды, при переходном режиме:

где коэффициент теплопроводности воды;

критерий Прандтля.

Определяем сумму термических сопротивлений стенки труб:

теплопроводность углеродистой стали

Определяем коэффициент теплоотдачи для смеси ББФ и метанола, (межтрубное пространства)

где - коэффициент угла атаки;

Коэффициент теплопроводности смеси ББФ и метанола;

плотность смеси ББФ и метанола;

L = 3500 ММ – длина труб;

N = 384 шт. – количество труб;

динамический коэффициент вязкости смеси;

расход смеси ББФ и метанола.

Определяем коэффициент теплопередачи:

После реконструкции

Определяем тепловую нагрузку холодильника поз.Х-8-горизонтальный, двухходовой:

где расход смеси ББФ и метанола;

удельная теплота конденсации смеси.

Определяем расход воды из уравнения теплового баланса:

где - теплоемкость жидкости;

- температура воды на выходе из холодильника;

- температура воды на входе в холодильник;

Определяем среднюю разность температур:

Определяем критерий Ренольдса:

где z= 2 – число ходов;

d= 0,021м – внутренний диаметр труб;

n= 384 шт – количество труб;

динамический коэффициент вязкости воды.

Определяем коэффициент теплоотдачи для воды, при турбулентном режиме:

где коэффициент теплопроводности воды;

критерий Прандтля.

Определяем сумму термических сопротивлений стенки труб:

Определяем коэффициент теплоотдачи для смеси ББФ и метанола:

где - коэффициент угла атаки;

Коэффициент теплопроводности смеси ББФ и метанола;

плотность смеси ББФ и метанола;

L = 3500 мм – длина труб;

N = 384 шт. – количество труб;

динамический коэффициент вязкости смеси;

расход смеси ББФ и метанола.

Определяем коэффициент теплопередачи:

Коэффициент теплопередачи до реконструкции составлял 633 Вт/(м²К), после реконструкции составил 839 Вт/(м²К). 839/633=1,4 раза

Вывод: установка поперечной перегородки в теплообменник поз. Х-8, дает возможность увеличить коэффициент теплопередачи на 1,4 раза.