Удельный тепловой поток к воде

q₂=(t_cт.1--t_в)/R_в =(57,9-27,2) / 0,001494=20549 ккал/м²часК

Т.к. q₁≈q₂_, то тепловой расчет выполнен достаточно точно.

Итак, q=20550ккал/м²час.

Необходимая поверхность теплообмена

F=Q/q = 94500/20550 = 4,6м²

5. По таблице №7 (Приложение) принимаем четырехходовой теплообменник с диаметром корпуса 400мм, с общим количеством трубок n=100 (n₁=25 – количество трубок в одном ходе), с поверхностью теплообмена F = 7м²; с высотой трубок 1000мм и с трубками d25/d21мм.

6. Эскизный проект рассчитанного четырёхходового вертикального кожухотрубчатого теплообменника привести на чертеже.

Для размещения трубок на трубной доске и при определении шага между трубками использовать рекомендации, приведенные в курсовой работе №1.

Диаметр патрубка для паров бензола рассчитать при скорости паров W_пб = 20-25м/с и при плотности паров бензола равной 2,7кг/м³.

Диаметр патрубка для жидкого бензола рассчитать при скорости жидкости равной W_б = 1-2м/с и при плотности бензола на линии насыщения равной 825кг/м³.

Патрубки для подвода и отвода охлаждающей воды рассчитать при скорости движения воды равной 5-7м/с и при плотности воды 1000кг/м³.

На эскизе теплообменного аппарата указать направления движения теплоносителей и изобразить разделительные стенки в крышках теплообменника.

Курсовая работа №4

Тепловой и компоновочный расчёты спирального теплообменника

Задание. Произвести тепловой и компоновочный расчеты спирального теплообменника для конденсации насыщенного пара бензола с расходом G_б=1000кг/час при атмосферном давлении.

Жидкий бензол отводится при температуре конденсации насыщенных паров. Охлаждающий агент - вода с начальной температурой –t_в¹=22⁰С и конечной –t_в¹¹=32⁰C. Термическое сопротивление поверхности теплообмена со стороны бензола – 0,0001м²час*К/ккал, а со стороны воды - 0,0007м²*час*К/ккал. Температура кипения бензола при атмосферном давлении t_к=80,1⁰С, а скрытая теплота парообразования бензола – r=94,5ккал/кг.

Решение.

1. Определяем основные параметры спирального теплообменника.

Больший температурный напор ∆t_б = t_к- t_в¹ = 80,1-22 = 58,1⁰С

Меньший температурный напор ∆t_м = t_к- t_в¹¹ = 80,1-32 = 48,1⁰С

Среднелогарифмический напор

∆t=(∆t_б - ∆t_м)/ℓn(∆t_б/∆t_м) = (58,1-48,1)/ℓп(58,1/48,1)=52,9⁰С

Средняя температура охлаждающей воды

t_в = t_к - ∆t=80,1 - 52,9 = 27,2⁰С

Тепловая нагрузка (теплопроизводительность)

Q=G_бr =1000*94,5=94500ккал/час=94500*427*9,81/3600 = 109958Вт ≈ 110кВт

Здесь:

r = 94,5ккал/кг - скрытая теплота парообразования бензола при атмосферном давлении;