Определение поверхности нагрева и предварительный выбор типа теплообменного аппарата по каталогу

 

Определим передаваемое количество Q тепла с помощью формулы (3.1):

 

 

Необходимая поверхность теплообмена теплообменника определяется из уравнения теплопередачи для установившегося состояния процесса:

 

  (3.5)

 

где К_ор - ориентировочный коэффициент теплопередачи, Вт/(м²·К);

∆t_ср- средний арифметический температурный напор между теплоносителями, определяется по формуле (3.6), °С;тепловой поток в аппарате.

Для предварительного выбора теплообменного аппарата принимаем К= 230 Вт/(м²∙К).

 

                                                    (3.6)

 

Величины температурных перепадов на концах аппарата Δt _б и Δt _м

 

Δt_б = |t_вх1 - t_вых2| = |35-(-8)| = 43°C;            

Δt _м = |t_вых1 - t_вх2| = |-63-(-94)|= 31°C;                   

Δt _ср = .

 

Подставив полученные данные рассчитаем площадь поверхности теплообмена аппарата:

 

 

Так как полученной поверхности телообмена невозможно получить, применяя один кожухотрубчатыйтеплообменный аппарат, то производим подбориз каталога двух одинаковых теплообменных аппарата с поверхностью теплообмена близкой к 1450/2=725м².

Определим тип теплообменного аппарата. Учитывая, что средний перепад температур на концах теплообменного аппарата относительно невелик (меньше 40 ⁰С), то можно было бы выбрать теплообменный аппарат типа ТН, т.к. ему свойственна простота конструкции, а следовательно, он является более дешевым. Однако этот тип т/а рассчитан на условное давление менее 4 МПа, что не удовлетворяет условиям эксплуатации (расчетное давлении 5,5 МПа). Поэтому выбираем теплообменный аппарата с плавающей головкой ТП, имеющий ряд преимуществ. Подвижная трубная решетка позволяет трубному пучку свободно перемещаться независимо от корпуса. В аппаратах этой конструкции температурные напряжения могут возникать лишь при существенном различии температур трубок. Кроме того, аппараты данного типа достаточно просто можно очистить как наружную, так и внутреннюю поверхность трубок.

Таким образом, выбираем теплообменный аппарат типа ТП, у которого:

диаметр кожуха внутренний D=1200 мм;

число ходов по трубам 4;

наружный диаметр труб d=25 мм;

поверхность теплообмена при длине прямого участка труб l=9000 мм, F=705,1 м²;

площадь проходного сечения одного хода по трубам f_тр=0,0757 м²;

площадь проходного сечения по межтрубному пространству f_мтр=0,185 м².

расположение трубок по вершинам равностороннего треугольника.