Расчет оптимального теплообменника по параметрам эффективности теплопередачи
Содержание
Задание
Описание процесса теплообмена
Обсуждение результатов
Вывод
Список используемых источников
Приложение А
Приложение Б
ВыводВ результате проведенной расчетно–аналитической работы из ряда типовых теплообменников выбран оптимальный с точки зрения эффективности теплопередачи теплообменник, удовлетворяющий поставленным условиям, имеющий следующие параметры и их значения:
– площадь поверхности теплообмена – F = 416 м2 ;
– длина труб – L = 9 м;
– диаметр кожуха – Dк = 0,8 м;
– наружный диаметр труб – dн = 0,020 м;
– число ходов – z = 1;
– внутренний диаметр труб – dвн = 0,016 м;
– количество труб – n = 736.
Коэффициент теплопередачи равен 284,02; запас поверхности составил 27,46 %. Стоимость теплообменника с учетом факторов удорожания и инсталляции составила 146568 Ј.
Список используемых источников1.Холодов «Математическое моделирование и оптимизация химико-технологических процессов» Издательство: ООО "Издательский дом "Профессионал", 2003 г. 480 стр
2.«Математическое моделирование химико-технологических систем» Д.В. Саулин
3.www.XuMuK.ru
4.http://www.chemport.ru/
5.http://www.chmm.spb.ru/lectures.php?type=sysanalisys
6.Закгейм А.Ю. «Введение в моделирование химико-технологических процессов» Издание 2
Приложение А
| Первая жидкость | Вторая жидкость | |||
| Ацетон | Дивинил | |||
| Расход | 100 000,00 | 90 000,00 | кг/ч | |
| Темпер нач | 81,84 | 10,00 | оС | |
| Темпер кон | 40,00 | 50,00 | оС | |
| C | 2,28 | 2,65 | кДж/(кг К) | |
| K | 212,18 | Вт/(м2 °С) | ||
| Плотность с | 790,00 | 621,00 | кг/м3 | |
| VISB | 367,25 | 300,59 | ||
| VISTO | 209,68 | 163,12 | ||
| Коэфф т/провод л | 0,14 | 0,11 | Вт/(м К) | |
| Количество тепла 1 потока Q1 | 2 650,00 | кВт | ||
| Количество тепла 2 потока Q2 | 2 650,00 | кВт | ||
| Противоток | ||||
| Дtб | 30,000 | |||
| Дtм | 31,842 | |||
| Дtб/Дtм | 0,942 | |||
| Дtср | 30,921 | |||
| F | 403,912 | |||
| выбираем теплообменник | ||||
| F (принятая) | 416,000 | м2 | Поверх теплообмена | |
| L | 9,000 | м | Длина труб | |
| DК | 0,800 | м | Диаметр кожуха | |
| dН | 0,020 | м | Наруж диам труб | |
| z | 1,000 | Число ходов | ||
| dВН | 0,016 | м | Внутр диам труб | |
| n | 736,000 | Число труб | ||
| Горячий поток в трубном пространстве, а холодный в межтрубном | ||||
| Об расх V1 | 0,0352 | м3/сек | ||
| Об расх V2 | 0,0403 | м3/сек | ||
| Площ сеч труб пр-ва | 0,1479 | м2 | ||
| Площ сеч м/тр пр-ва | 0,2713 | м2 | ||
| Скорость W1 (тр) | 0,2377 | м/сек | ||
| Скорость W2 (м/тр) | 0,1484 | м/сек | ||
| Сред темп потока 1 | 60,921 | °С | 333,921 | |
| Сред темп потока 2 | 30,000 | оС | 303,000 | |
| Вязкость м1 | 0,000223 | Па/с | ||
| Вязкость м2 | 0,000141 | Па/с | ||
| Re1 | 13474,034 | турбулентный | ||
| Re2 | 13068,755 | турбулентный | ||
| Pr1 | 3,631945 | |||
| Pr2 | 3,397391 | |||
| б тр | 643,703 | |||
| б м/тр | 856,632 | |||
| Сумма коэфф загряз | 0,0008 | |||
| Коэфф К | 284,0203895 | |||
| Уточненная поверхность теплообмена | ||||
| F уточненная | 301,746392 | |||
| Запас поверхности | 27,46480972 | % | ||
Приложение Б
| Первая жидкость | Вторая жидкость | ||
| Ацетон | Дивинил | ||
| Расход | 100 000,00 | 90 000,00 | кг/ч |
| Темпер нач | 81,84 | 10,00 | оС |
| Темпер кон | 40,00 | 50,00 | оС |
| C | 2,28 | 2,65 | кДж/(кг К) |
| K | <