Расчет теплообменника для нагрева сырой воды за счет тепла продувочной воды

 

Уравнение теплового баланса:

 

 

Отсюда температура сырой воды t_х будет равна:

 

 

Плотность греющего теплоносителя определяется по средней температуре греющего теплоносителя, которая рассчитывается по формуле:

 

°C

 

Плотность нагреваемой воды определяется по средней температуре нагреваемого теплоносителя, которая рассчитывается по формуле:

°C

 

Зададимся оптимальной скоростью нагреваемой воды в трубках равной ω_тр = 1 м/с.

Определим необходимое сечение трубок теплообменника по формуле:

 

м²

 

где ρ_нагр – плотность нагреваемой воды, кг/м³.

В соответствии с полученной величиной f_.тр выбирают необходимый типоразмер водоподогревателя ПВ-Z-7:

- диаметр основного корпуса (Dн=0,114м);

- длина секции (L=2м);

- поверхность нагрева одной секции (fсек=1,79 м²)

-кол-во трубок(n=19шт)

Определим фактическую скорость воды в трубках по формуле:

 

м/с

 

Площадь межтрубного пространства определяется по формуле:

 

 м²

 

Определим фактическую скорость воды в межтрубном пространстве по формуле:

 

 м/с

 

где ρ_гр - плотность греющего теплоносителя, кг/м³

Эквивалентный диаметр межтрубного пространства определяется по формуле:

 

 м

 

Коэффициент теплоотдачи от греющего теплоносителя к стенкам труб определяется по формуле:

 Вт/(м²·⁰С)

 

где t_ср.гр - средняя температура греющего теплоносителя, ⁰С.

d_экв - эквивалентный диаметр межтрубного пространства, м

Коэффициент теплоотдачи от стенок труб к нагреваемой воде определяется по формуле:

 

 Вт/(м²·⁰С)

где t_{ср.нагр} – средняя температура нагреваемого теплоносителя, ⁰С.

d_вн - внутренний диаметр межтрубного пространства, м

Коэффициент теплопередачи следует определять по формуле:

 

 Вт/(м²·⁰С)

 

Тепловую мощность теплообменника определяют по формуле:

 

 Вт

 

Поверхность нагрева теплообменника определяют из уравнения теплового баланса:

 

 м²

 

где  - тепловая мощность теплообменника, Вт;

 - коэффициент теплопередачи, Вт/(м²·⁰С);

Δt_ср.лог – среднелогорифмическая разность температур, ⁰С

Среднелогорифмическая разность температур определяется по формуле:

 

 ⁰С

 

где  - большая разность температур, °C

°C

 - меньшая разность температур, °C

°C

Число секций теплообменника определяется по формуле:

 

 шт

 

где f_сек – площадь одной секции, которая определяется в соответствии с выбранным типом теплообменника.