Проект кожухотрубного теплообмінника для підігріву води на технологічні потреби підприємства

Предмет:

Гідротехніка

Тип роботи:

Курсова робота

К-сть сторінок:

48

Мова:

Українська

Оцінка:

гідравлічного тертя; L — загальна довжина труби, м; d — діаметр труби, м; — коефіцієнт місцевого опору; w — швидкість руху теплоносія, м/с; — густина теплоносія, кг/'м3.

2. Потужність, що потрібна для переміщення теплоносія через апарат.

де - коефіцієнт корисної дії насоса.

Розрахунок при :

Розраховуємо критерій Рейнольдса за заданою швидкістю:

Кількіть труб одного ходу

Визначаємо коефіцієнт тепловіддачі для води:

Тоді:

Визначаємо коефіцієнт тепловіддачі від водяної пари до станки. Орієнтовно обираємо температуру стінки з боку пари . Тоді температура плівки конденсату

За цієї температури знаходимо фізичні характеристики конденсату:

Тоді розраховуємо коефіцієнт теплопередачі від пари до стінки:

Коефіцієнт теплопередачі для чистої поверхні

Перевіряємо правильність прийнятого значення температури стінки:

,

Різниця між прийнятим значенням температури стінки і визначеним становить менш як 1°С, що допускається.

Площа поверхні передачі:

Конструктивний розрахунок

Вихідними даними для конструктивного розрахунку являються результати теплового розрахунку. З теплового розрахунку маємо:

Швидкість руху води у трубках

Площа поверхні теплообміну

Робоча довжина труб

2.1 Розраховуємо довжину всіх ходів:

Оскільки:

Тоді:

2.2 Визначаємо число ходів в теплообміннику:

2.3 Загальне число труб в апараті становить:

При розміщені труб на стороні правильного шестикутника обираємо найближчу кількість труб , Тоді на стороні найбільшого шестикутника труб, а кількість труб, по діагоналі шестикутника, .

Відстань між осями:

Розраховуємо внутрішній діаметр корпусу:

Вибираємо нормалізований теплообмінник, зовнішній діаметр сталевого кожуха якого і товщина стінки . Тоді внутрішній діаметр такого теплообмінника .

Розраховуємо діаметр патрубків:

•Патрубок для входу пари

•Патрубок для виходу конденсату

•Для води на вході

•Для води на виході

Розраховуємо загальну висоту теплообмінника:

Висоту кришки з патрубком беремо на 200мм більшу за діаметр патрубка Оскільки число ходів парне то кришка у нас одна.

Гідравлічний розрахунок

Коефіцієнт тертя для при Re=59952:

Приймаємо слідуючи місцеві опори на шляху руху води , що підігрівається :

3.1 Знаходимо повний гідравлічний опір:

3.2 Потужність, що потрібна для переміщення теплоносія через апарат.

де - коефіцієнт корисної дії насоса.

Розрахунок при :

Розраховуємо критерій Рейнольдса за заданою швидкістю:

Кількіть труб одного ходу

Визначаємо коефіцієнт тепловіддачі для води:

Тоді:

Визначаємо коефіцієнт тепловіддачі від водяної пари до станки. Орієнтовно обираємо температуру стінки з боку пари . Тоді температура плівки конденсату:

За цієї температури знаходимо фізичні характеристики конденсату:

Тоді розраховуємо коефіцієнт теплопередачі від пари до стінки:

Коефіцієнт теплопередачі для чистої поверхні:

Перевіряємо правильність прийнятого значення температури стінки:

,

Різниця між прийнятим значенням температури стінки і визначеним становить менш як 1°С, що допускається.

Площа поверхні передачі:

Конструктивний розрахунок

Вихідними даними для конструктивного розрахунку являються результати теплового розрахунку. З теплового розрахунку маємо:

Швидкість руху води у трубках

Площа поверхні теплообміну

Робоча довжина труб

2.1 Розраховуємо довжину всіх ходів:

Оскільки:

Тоді:

2.2 Визначаємо число ходів в теплообміннику:

2.3 Загальне число труб в апараті становить:

При розміщені труб на стороні правильного шестикутника обираємо найближчу кількість труб , Тоді на стороні найбільшого шестикутника труб, а кількість труб, по діагоналі шестикутника, .

Відстань між осями:

Розраховуємо внутрішній діаметр корпусу:

Вибираємо нормалізований теплообмінник, зовнішній діаметр сталевого кожуха якого і товщина стінки . Тоді внутрішній діаметр такого теплообмінника .

Розраховуємо діаметр патрубків:

•Патрубок для входу пари

•Патрубок для виходу конденсату

•Для води на вході

•Для води на виході

Діаметри патрубків заокруглюєм відповідно до ГОСТів.

Розраховуємо загальну висоту теплообмінника:

Висоту кришки без патрубків беремо 0,4 діаметра кожуха , а з патрубками на 200мм