Охлаждение бензола (межтрубное пространство)

Критерий Рейнольдса для межтрубного пространства рассчитывается через площадь сечения потока в межтрубном пространстве между перегородками [2, с.68]:

.

При перекрёстном обтекании шахматных пучков труб, когда Re > 1000 критерий Нуссельта рассчитывается по формуле [1, с. 156, ф-ла 4.31; 3, с. 50, ф-ла 2.16; 7, с. 26, ф-ла 2.43]:

, где для многократно-перекрёстного движения теплоносителя.

Критерий Прантля: .

Критерий Прантля при температуре стенки: .

Критерий Нуссельта: .

Коэффициент теплоотдачи: .

Среднее значение тепловой проводимости загрязнений стенок со стороны бензола (органические жидкости, рассолы, жидкие хладагенты) [1, табл.XXXI]: .

Среднее значение тепловой проводимости загрязнений стенок со стороны воды (вода, загрязнённая среднего качества) [1, табл.XXXI]: .

Теплопроводность стальной стенки трубок теплообменника: .

Коэффициент теплопередачи (межтрубное пр-во – бензол – , ; внутритрубное пространство – вода – , ):

.

Средняя движущая сила процесса теплопередачи для многоходовых теплообменников с одним ходом в межтрубном пространстве и четным числом ходов в трубном пространстве:

, ,

.

Расчётная площадь поверхности теплопередачи:

.

Запас по поверхности теплопередачи: .

Слишком большой запас по поверхности теплопередачи, выбираем теплообменник с меньшей длиной труб [3, с. 51, табл. 2.3]:

Выбираем двухходовой теплообменник:

Характеристики теплообменника:

Площадь поверхности теплопередачи A = 17 м²;

Диаметр кожуха D = 325 мм;

Диаметр труб d = 20×2 мм;

Число ходов N = 2;

Общее число труб n = 90;

Длина труб L = 3,0 м;

Масса теплообменника m = 740 кг;

Площадь сечения потока в межтрубном пространстве между перегородками S = 1,6·10^{-2 м2}.

Запас по поверхности теплопередачи: .