Определение основных конструктивных размеров ТОА

Из опыта установлено, что наиболее компактные и эффективные теплообменные аппараты получаются при выборе соотношения длины аппарата к диаметру корпуса L/D = 2,5 или близкими к этому отношению значениям.

Расчет конструктивных размеров теплообменника необходимо вести в следую­щем порядке.

4.4.1.Конструктивный расчет трубного пространства

а) Определяют конструктивный параметр теплообменника m (число шестиугольников, вписанных в окружность трубной доски с шагом S_t по вершинам) по уравнению

где =2.5 - оптимальное отношение длины теплового элемента аппара­та к его диаметру; F, м² - необходимая площадь теплопередащей поверхности (бе­рется из теплового расчета)

Уравнение (4.2) решает либо прямым способом (решение Кардане тригономет­рическое решение), либо методом итераций, что при наличии современных средств вычислительной техники дает более быстрый результат. Полученное значение m ок­ругляют до целого значения. При β=2.5 уравнение (4.2) можно записать в следую­щем виде

б) определяют общее число трубок в трубной доске

(4.3)

в)число ходов трубного пространства

Z=N/n (4.4)

где - число трубок по одному ходу

г) диаметр трубной доски

(4.6)

где d _н - наружный диаметр трубок

д) длину аппарата

(4.7)

е) соотношение

(4.8)

ж) коэффициент заполнения трубной доски

(4.9)

4.4.2. Конструктивный расчет межтрубного пространства

а) определяют необходимую площадь выреза в перегородке для прохода теплоносителя (площадь сегмента)

(4.10)

Где f _c,м² - площадь живого сечения для прохода теплоносителя в межтрубном пространстве.

б) определяют центральный угол α дуги сегмента, образованного вырезом в перегородке

(4.11)

Уравнение (4.11) решается методом интераций

в)высота сегмента

(4.12)

г) длина хорды сегмента

(4.13)

д) число рядов трубок, омываемых поперечным потоком

(4.14)

е) расстояние между перегородками

(4.15)

ж) число перегородок

(4.16)