Пособие по проектированию Издательство тпу icon

Пособие по проектированию Издательство тпу


3 чел. помогло.

Смотрите также:
Учебное пособие Издательство тпу томск 2007...
Учебное пособие Издательство тпу томск 2005...
Учебное пособие Издательство тпу томск 2006...
Учебное пособие Издательство тпу томск 2007...
Учебное пособие Издательство тпу томск 2007...
Учебное пособие Издательство тпу томск 2006...
Учебн о-методическоепособие Издательство тпу томск 2003...
Учебное пособие Издательство тпу томск 2006...
Учебное пособие Издательство тпу томск 2003...
Учебное пособие Издательство тпу томск 2005...
Учебное пособие Издательство тпу томск 2007...
Учебное пособие Издательство тпу томск 2007...



страницы:   1   2   3   4   5   6   7
скачать


ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ


В.Р.Риффель, В.В.Чернышов, Г.В.Сухов


ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОЖУХОТРУБЧАТОГО ТЕПЛООБМЕННИКА

Пособие по проектированию



Издательство ТПУ

Томск – 2007


УДК 66.02 (076.1)


Процессы и аппараты химической технологии.

Основы теории, технологический, конструктивный и гидравлический расчеты кожухотрубчатого теплообменника. Учебное пособие для студентов Химико-Технологического факультета ТПУ, Томск:

Изд-во ТПУ, 2007.- 84с.

П – 441


В пособии изложены основные положения теории и расчета кожухотрубчатых теплообменных аппаратов. Приведены основные конструкции аппаратов и их элементов, а также стандартизированные конструктивные размеры, методики основных размеров.

Предназначено для студентов всех специальностей ХТФ.

УДК 66.06 (076.1)


Рекомендовано к печати Редакционно-издательским отделом Томского Политехнического Университета

Рецензенты:

СОДЕРЖАНИЕ

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ…………………………………………………….4

2. КОЖУХОТРУБЧАТЫЕ ТЕПЛООБМЕННЫЕ АППАРАТЫ…………7

^ 3. ОБЩАЯ СХЕМА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО РАСЧЕТА

ТЕПЛООБМЕННЫХ АППАРАТОВ…………………………………..12

3.1 Определение тепловой нагрузки аппарата………………………...12

3.2 Определение движущей силы процесса теплопередачи………….14

3.3 Определение средних температур теплоносителей………………17

3.4 Расчет коэффициента теплопередачи……………………………...18

3.5 Уравнения для расчета коэффициентов теплоотдачи…………….20

3.6 Определение температур стенок…………………………………...24

3.7 Возможные упрощения при расчете коэффициентов теплопередачи по критериальным уравнениям…………………...26

4. МЕТОДИКА ТЕПЛОВОГО РАСЧЕТА……………………………….27

5. РАСЧЕТ ТЕПЛОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ…………………………………...27

6. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ТЕПЛООБМЕННИКОВ……………28

6.1 Расчет потребляемой мощности…………………………………...29

6.2 Расчет объемной производительности (подачи)………………….30

6.3 Расчет гидравлического сопротивления аппарата………………..30

6.3.1 Трубное пространство………………………………………….30

6.3.2 Межтрубное пространство…………………………………….33

6.4 Порядок подбора насоса (вентилятора)…………………………..34

7. КОНСТРУКТИВНО-МЕХАНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ…………………..34

7.1 Расчет и подбор штуцеров………………………………………….35

7.2 Обечайка теплообменного аппарата……………………………….37

7.2.1 Расчет обечаек, работающих под внутренним давлением…..39

7.2.1.1 Расчетное давление………………………………………..40

7.2.1.2 Расчет допускаемого напряжения………………………..41

7.2.1.3 Расчет прибавки к номинальным расчетным толщинам.42

7.3 Днище теплообменного аппарата…………………………………46

7.3.1Расчет эллиптических днищ, работающих под внутренним давлением……………………………………………………….49

7.4 Расчет трубных решеток…………………………………………...50

7.4.1 Плоские круглые трубные решетки…………………………..52

7.4.2 Расчет трубных решеток в аппаратах по конструктивной схеме I………………………………………………………….53

7.4.3 Расчет закрепления труб в трубных решетках………………56

7.5 Расчет опор аппаратов……………………………………………..59

РЕЗЮМЕ…………………………………………………………………..65

Литература……………………………………………………………..66


ПРИЛОЖЕНИЕ…………………………………………………………...67


^ 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Перенос энергии в форме тепла, происходящий между телами, имею­щими различную температуру, называется теплообменом. Дви­жущей силой любого процесса теплообмена является разность температур более нагретого и менее нагретого тел, при наличии которой тепло само­произвольно, в соответствии со вторым законом термодинамики, перехо­дит от более нагретого к менее нагретому телу. Теплообмен между телами представляет собой обмен энергией между молекулами, ато­мами и свободными электронами; в результате теплообмена интенсив­ность движения частиц более нагретого тела снижается, а менее нагре­того – возрастает.

Тела, участвующие в теплообмене, называются теплоносите­лями.

Теплопередача - наука о процессах распространения тепла. Законы теплопередачи лежат в основе тепловых процессов — нагревания, охлаждения, конденсации паров, выпаривания — и имеют большое значение для проведения многих массообменных (процессы перегонки, сушки и др.), а также реакционных процессов химической технологии, протекающих с подводом или отводом тепла.

Различают три принципиально различных элементарных способа распространения тепла: теплопроводность, конвекцию и тепловое излу­чение.

Теплопроводность представляет собой перенос тепла вслед­ствие беспорядочного (теплового) движения микрочастиц, непосредствен­но соприкасающихся друг с другом. Это движение может быть либо дви­жением самих молекул (газы, капельные жидкости), либо колебанием атомов (в кристаллической решетке твердых тел), или диффузией свобод­ных электронов (в металлах). В твердых телах теплопроводность является обычно основным видом распространения тепла.

Конвекцией называется перенос тепла вследствие движения и перемешивания макроскопических объемов газа или жидкости.

Перенос тепла возможен в условиях естественной, или сво­бодной, конвекции, обусловленной разностью плотностей в различ­ных точках объема жидкости (газа), возникающей вследствие разности температур в этих точках или в условиях вынужденной конвек­ции при принудительном движении всего объема жидкости, например в случае перемешивания ее мешалкой.

Тепловое излучение — это процесс распространения электромагнитных колебаний с различной длиной волн, обусловленный тепловым движением атомов или молекул излучающего тела. Все тела способны излучать энергию, которая поглощается другими телами и снова превращается в тепло. Таким образом, осуществляется лучистый теплообмен; он складывается из процессов лучеиспускания и лучепоглащения.

В реальных условиях тепло передается не каким-либо одним из указанных выше способов, а комбинированным путем. Например, при теплообмене между твердой стенкой и газовой средой тепло передается одновременно конвекцией, теплопроводностью и излучением. Перенос тепла от стенки к газообразной (жидкой) среде или в обратном направлении называется теплоотдачей.

В процессе теплопередачи переносу тепла конвекцией сопутствуют теплопроводность и теплообмен излучением. Однако для конкретных условий преобладающим обычно является один из видов распространения тепла.

В непрерывно действующих аппаратах температуры в различных точках не изменяются во времени и протекающие процессы теплообмена являются установившимися (стационарными). В периодически действующих аппаратах, где температуры меняются во времени (при нагревании или охлаждении), осуществляются неустановившиеся, или нестационарные, процессы теплообмена.

В промышленности теплообмен между рабочими телами (теплоносителями) происходит в специально сконструированных аппаратах, которые называются теплообменниками. Теплообменные аппараты широко распространены в современных химических производствах и имеют весьма многообразное назначение. Вместе с тем, теплообменные аппараты должны отвечать общим требованиям: обладать высокой тепловой производительностью и экономичностью в работе; обеспечивать заданные технологические условия процесса; быть просты по конструкции, сравнительно недороги по стоимости; компактны; обладать современным техническим дизайном; иметь длительный срок эксплуатации; соответствовать нормам СНИП (санитарным нормам и правилам) и ведомственным правилам Госгортехнадзора. Особые требования предъявляются к обеспечению надежности работы аппаратов, возможности автоматического регулирования режимно-технологических параметров и аварийного их отключения. При проектировании всегда следует придерживаться следующего правила: чем более сложен аппарат по конструкции, тем менее он надежен в работе, т.е. при наличии достаточно большого числа компонующих элементов выход из строя какого-либо одного из них приводит к выходу из строя всего аппарата в целом.

Наибольшее распространение в химической промышленности получили теплообменные аппараты рекуперативного типа. В аппаратах этого типа теплообмен между горячим и холодным теплоносителями осуществляется через разделяющую их перегородку (стенку). В самом общем виде процесс теплопередачи между теплоносителями через стенку достаточно наглядно иллюстрируется следующей схемой

Рис. 1.1 Условная схема процесса теплопередачи


Основные уравнения, характеризующие процесс теплообмена для установившегося режима:

1. Теплоотдача от горячего теплоносителя к стенке:

(1.1)

2. Передача теплоты теплопроводностью через стенку (например, через однослойную плоскую стенку):

(1.2)

3. Теплоотдача от стенки к холодному теплоносителю:

(1.3)

4. Теплопередача от горячего теплоносителя к холодному:

(1.4)

Расчет теплообменной аппаратуры включает:

1. Определение теплового потока (тепловой нагрузки аппарата), т. е. количества тепла Q которое должно быть передано за определенное время (в непрерывно действующих аппаратах за 1 сек. или за 1 ч, в периодически действующих — за одну операцию) от одного теплоносителя к другому. Тепловой поток вычисляется путем составления и решения тепловых балансов.

2. Определение поверхности теплообмена F аппарата, обеспечивающей передачу требуемого количества тепла в заданное время. Величина поверхности теплообмена определяется скоростью теплопередачи, зависящей от механизма передачи тепла — теплопроводностью, конвекцией, излучением и их сочетанием друг с другом.

Поверхность теплообмена может быть определена следующим образом:

(1.5)

Следовательно, чтобы рассчитать необходимую поверхность теплообмена нужно определить тепловую нагрузку аппарата, движущую силу процесса и коэффициент теплопередачи.


^ 2. КОЖУХОТРУБЧАТЫЕ ТЕПЛООБМЕННЫЕ АППАРАТЫ


Кожухотрубчатые теплообменные аппараты могут использоваться в качестве теплообменников, холодильников, конденсаторов и испарителей.

Теплообменники предназначены для проведения процессов теплообмена между теплоносителями, которые не изме­няют своего агрегатного состояния в процессе теплообмена: это газо-жидкостные и жидкостно-жидкостные аппараты для проведе­ния процессов охлаждения и нагревания.

Холодильники предназначены для охлаждения водой или другими нетоксичными, непожаро- и невзрывоопасными хладоагентами жидких и газообразных сред. Как правило, холодильники работают в области отрицательных температур.

В соответствии с ГОСТ 15120—79 и ГОСТ 15122—79 кожухотрубчатые теплообменники и холодильники могут быть двух типов: ^ Н — с неподвижными трубными решетками и К — с линзовым компенсатором неодинаковых температурных удлинений кожуха и труб. Наибольшая допускаемая разность температур кожуха и труб для аппаратов типа Н может составлять 20—60 град, в зависимости от материала кожуха и труб, давления в кожухе и диаметра аппарата.

В общем случае кожухотрубчатый аппарат состоит из пучка труб, закрепленных в трубных решетках и заключенных в кожухе – цилиндрическом корпусе аппарата (обечайке). Чаще всего используются трубы размером реже и Трубки располагают в трубном; пучке в шахматном порядке или по вершинам равносторонних треугольников с шагом , где наружный диаметр теплообменной трубы.

Теплообменники и холодильники могут устанавливаться горизонтально или вертикально, быть одно- и многоходовыми как по трубному, так и по межтрубному пространству. Трубы, кожух и другие элементы конструкции могут быть изготовлены из углеродистой или нержавеющей стали, а трубы холодильников — также и из латуни. Распределительные камеры и крышки холодильников выполняются из углеродистой стали. Стандартный двухходовый по трубному пространству кожухотрубчатый холодильник изображен на рис. 2.1.

Рис. 2.1. Кожухотрубчатый двухходовый (по трубному пространству) холодильник:

1 — крышка распределительной камеры; 2 — распределительная камера; 3 — кожух;

4 —теплообменные трубы; 5 — перегородка с сегментным вырезом; ^ 6 — линзовый компенсатор;

7 — штуцер; 8 — крышка


При необходимости, в зависимости от условий эксплуатации, а так же для увеличения поверхности теплообмена, теплообменники могут соединяться последовательно и параллельно друг с другом, образуя теплообменные установки. Следует отметить, что по трубному пространству теплообменники могут быть только одно-, двух-, четырех- и шестиходовыми, в то время как по межтрубному пространству число ходов практически не ограничено и определяется числом сегментных перегородок (см. прилож. табл.1).

Поверхность теплопередачи нормализованных теплообменников и холодильников, параметры конструкций, необходимые для уточненного определения требуемой поверхности и гидравлического сопротивления, а также массы аппаратов, приведены в табл. 2 – 4(см. приложение).

Конденсаторы предназначены для конденсации насыщенных паров. Обычно конденсацию осуществляют на наружной поверхности пучка труб в межтрубном пространстве (реже в трубном пространстве). В химической промышленности для нагревания жидкостей и газов за счет теплоты конденсации насыщенных паров чаще всего используется насыщенный водянок пар. Конденсаторы, так же как и холодильники, могут быть с неподвижными трубными решетками (тип Н) и с компенсаторами на кожухе (тип К); вертикальными или горизонтальными. В соответствии с ГОСТ 15121—79, конденсаторы могут быть двух-, четырех- и шестиходовыми по трубному пространству. В случае конденсации паров на наружной поверхности труб перегородки в межтрубном пространстве не устанавливаются, а если конденсация осуществляется в трубном пространстве (внутри труб), то межтрубное пространство может быть снабжено сегментными перегородками. От холодильников они отличаются бóльшим диаметром штуцера для подвода пара в межтрубное пространство.

Для отвода конденсата и предотвращения проскока пара в линию отвода конденсата теплообменные аппараты, обогреваемые насыщенным водяным паром, должны снабжаться конденсатоотводчиками и гидравлическими затворами.

В кожухотрубчатых испарителях в трубном пространстве кипит жидкость, а в межтрубном пространстве может быть жидкий, газообразный, парообразный, парогазовый или парожидкостной теплоноситель. Согласно ГОСТ 15119—79 эти теплообменники могут быть только вертикальными одноходовыми, с трубками диаметром мм. Они могут быть с неподвижной трубной решеткой или с температурным компенсатором на кожухе. Основные параметры кожухотрубчатых конденсаторов и испарителей по ГОСТ 15119—79 и 15121—79 приведены в табл. 5.

Применение кожухотрубчатых теплообменников с температурным компенсатором на кожухе (линзовый компенсатор) ограничено предельно допустимым давлением в кожухе, равным 1,6 МПа. При большем давлении в кожухе (1,6—8,0 МПа) следует применять теплообменники с плавающей головкой или с U-образными трубами.

На рис. 2.2 изображен кожухотрубчатый теплообменник с плавающей головкой, предназначенный для охлаждения (нагревания) жидких или газообразных сред без изменения их агрегатного состояния. Не закрепленная на кожухе вторая трубная решетка вместе с внутренней крышкой, отделяющей трубное пространство от межтрубного, образует так называемую плавающую головку.




Рис. 2.2 Кожухотрубчатый теплообменник с плавающей головкой:

1— крышка распределительной камеры; ^ 2 — распределительная камера; 3 — кожух;

4 — теплообменные трубы; 5 — перегородка с сегментным вырезом; 6 — штуцер;

7 — крышка плавающей головки; 8 — крышка кожуха


Такая конструкция исключает температурные напряжения в кожухе и в трубах. Эти теплообменники, нормализованные в соответствии с ГОСТ 14246—79, могут быть двух- или четырехходовыми, горизонтальными, длиной 3, 6 и 9 м или вертикальными высотой 3 м. Поверхности теплопередачи и основные параметры их приведены в табл. 6.

Кожухотрубчатые конденсаторы с плавающей головкой (ГОСТ 14247—79) отличаются от аналогичных теплообменников большим диаметром штуцера для подвода пара в межтрубное пространство. Допустимое давление охлаждающей среды в трубах до 1,0 МПа, в межтрубном пространстве — от 1,0 до 2,5 МПа. Эти аппараты могут быть двух-, четырех- и шестиходовыми по трубному пространству. Диаметр кожуха от 600 до 1400 мм, высота труб 6,0 м. Поверхности теплопередачи и основные параметры их также представлены в табл. 6.


Рис. 2.3. Кожухотрубчатый теплообменник с U-образными трубами:

1 — распределительная камера; 2 — кожух; 3 — теплообменные трубы; 4 — перегородка с сегментным вырезом; 5 — штуцер


Теплообменники с U-образными трубами (рис. 2.3) применяют для нагрева и охлаждения жидких или газообразных сред без изменения их агрегатного состояния. Они рассчитаны на давление до 6,4 МПа, отличаются от теплообменников с плавающей головкой менее сложной конструкцией (одна трубная решетка, нет внутренней крышки), однако могут быть лишь двухходовыми, из труб только одного сортамента: 20X2 мм.

Поверхности теплообмена и основные параметры этих теплообменников в соответствии с ГОСТ 14245—79 приведены

в табл. 7.

Кожухотрубчатые испарители с трубными пучками из U-образных труб или с плавающей головкой имеют паровое пространство над кипящей в кожухе жидкостью. В этих аппаратах, всегда расположенных горизонтально, горячий теплоноситель (в качестве которого могут быть использованы газы, жидкости или пар) движется по трубам. Согласно ГОСТ 14248—79, кожухотрубчатые испарители могут быть с коническим днищем (рис. 2.4) диаметром 800—1600 мм и с эллиптическим днищем диаметром 400—2800 мм. Последние могут иметь два или три трубных пучка. Допустимые давления в трубах составляют 1,6—4,0 МПа, в кожухе — 1,0—2,5 МПа при рабочих температурах от —30 до 450 °С, т. е. выше, чем для испарителей с линзовым компенсатором. Испарители с паровым пространством изготовляют только двухходовыми, труб длиной 6,0 м, диаметром мм. Поверхности теплообмена и основные параметры испарителей с паровым пространством в соответствии с ГОСТ 14248—79 приведены в табл. 8.

Рис. 2.4. Кожухотрубчатый испаритель с паровым пространством:

1— кожух; 2 — трубчатая решетка плавающей головки; 3 — теплообменные трубы; 4 — неподвижна

трубная решетка; 5 — распределительная камера; ^ 6 — крышка распределительной камеры; I — люк для монтажа трубного пучка; II — выход остатка продукта; III — дренаж; IV — вход жидкого продукта; V -выход газа или жидкости (теплового агента); VI — вход пара или жидкости (теплового агента); VII — выход паров продукта; VIII — люк

^ 3. ОБЩАЯ СХЕМА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО РАСЧЕТА

ТЕПЛООБМЕННЫХ АППАРАТОВ

Расчет теплообменного аппарата включает определение необходимой поверхности теплопередачи, выбор типа аппарата и нормализованного варианта конструкции, удовлетворяющих заданным технологическим условиям оптимальным образом. Необходимую поверхность теплопередачи определяют из основного уравнения теплопередачи:




    1. 3.1 Определение тепловой нагрузки аппарата.



Тепловой нагрузкой теплообменного аппарата является та часть теплоты, которая непосредственно передается от горячего теплоносителя через стенку и воспринимается холодным теплоносителем (без учета тепловых потерь в окружающую среду).

Эта часть теплоты непосредственно определяется по уравнению теплового баланса, составляемого для каждого конкретного теплообменного процесса. Для нахождения тепловой нагрузки рекомендуется, используя изображение аппарата с обозначением всех материальных потоков и их теплофизических характеристик, составить тепловой баланс и решить его. Наилучшим вариантом составления теплового баланса считается табличный вариант с использованием в качестве основной теплофизической характеристики потока – его энтальпии. На рис. 3.1 и в таблице 3.1 представлен вариант схемы двухходового кожухотрубчатого теплообменника и таблица теплового баланса.


Рис. 3.1 Схема двухходового кожухотрубчатого теплообменника


Таблица 3.1

Таблица теплового баланса


Стати прихода теплоты,

(Вт)

Статьи расхода теплоты,

(Вт)

1. С горячим теплоносителем:



2. С холодным теплоносителем:



1. С горячим теплоносителем:



2. С холодным теплоносителем:








Составление уравнения теплового баланса:

(3.1)

(3.2)

При расчете теплового баланса в случае хорошей тепловой изоляции теплообменного аппарата величиной тепловых потерь пренебрегают или принимают их равными от теплоты, отдаваемой горячим теплоносителем. Тогда уравнение 3.2 примет вид:

(3.3)

Для решения теплового баланса необходимо уметь рассчитывать энтальпию потоков теплоносителей на входе в аппарат и на выходе из него. Энтальпии потоков определяются их составом и агрегатным состоянием теплоносителей:

1. Энтальпия газов и жидкостей:

(3.4)

где - удельная массовая теплоемкость газа или жидкости (берется при соответствующей температуре теплоносителя).

2. Энтальпия смеси рассчитывается по закону аддитивности:

(3.5)

где - энтальпии индивидуальных веществ, - массовые доли компонентов в смеси, кг/кг.

3. Энтальпия насыщенных паров:

(3.6)

где , , , - соответственно теплоемкость конденсата, температура кипения и энтальпия конденсата.

4. Энтальпия перегретых паров:

(3.7)

где - теплоемкость пара, - температура перегретого пара.

5. Энтальпия смеси паров рассчитывается в соответствии с законом адитивности.

Тепловую нагрузку Q в соответствии с заданными технологическими условиями можно найти из уравнения теплового баланса для одного из теплоносителей:

а) если агрегатное состояние теплоносителя не меняется:

(3.8)

где 1 – теплоноситель с большей средней температурой (горячий);

2 – теплоноситель с меньшей средней температурой (холодный);

б) при конденсации насыщенных паров без охлаждения конденсата или при кипении:

(3.9)

в) при конденсации перегретых паров с охлаждением конденсата:

(3.10)

где — энтальпия перегретого пара.

Если какой-либо технологический параметр, не указан в исходном задании (расход одного из теплоносителей или одна из температур), его можно найти с помощью уравнения теплового баланса для всего аппарата в целом, приравнивая правые части уравнений (3.7) — (3.10) для горячего и холодного теплоносителей.


3.2 Определение движущей силы процесса теплопередачи.


В самом общем случае температуры теплоносителей (горячего и холодного на рис. 1.1) могут изменяться, а могут оставаться и постоянными вдоль поверхности теплопередачи. Часто встречаются такие варианты, когда температура одного теплоносителя не изменяется, в то время как другого - изменяется (увеличивается или уменьшается). В этих случаях для расчета процесса теплопередачи вводят понятие о средней движущей cилe процесса теплопередачи, которую рассчитывают следующим образом:

1. В случае, когда температуры теплоносителей остаются постоянными во время протекания процесса теплопередачи:

(3.11)

2. Во всех остальных случаях, отличных от первого:

(3.12)

Однако расчет по данному уравнению практически невозможен, поскольку нет достаточно точных методик определения средних температур теплоносителей. Поэтому на практике среднюю движущую силу процесса теплопередачи рассчитывают следующим образом:

Для аппаратов с чистым прямотоком теплоносителей без изменения их агрегатного состояния:

Рис. 3.2 Температурная схема для чистого прямотока теплоносителей


Определение среднелогарифмической разности температур теплоносителей:

(3.13)

где - большая разность температур;

- меньшая разность температур;

Для аппаратов с чистым противотоком без изменения их агрегатного состояния:

Рис. 3.3 Температурная схема для чистого противотока теплоносителей


Определение среднелогарифмической разности температур теплоносителей:

(3.14)

Здесь и - соответствуют самой большой и самой маленькой

(по численному значению) разности температур на концах теплообменника.

Если , то , а и наоборот, если ,

то , а

Если средние разности температур теплоносителей одинаковы или отличаются не более чем в два раза, то среднюю разность температур можно приближенно определить как среднеарифметическую между ними:

(3.15)

В аппаратах с противоточным движением теплоносителей при прочих равных условиях больше, чем в случае прямотока. Это различие практически исчезает при очень малом изменении температуры одного из теплоносителей.

При сложном взаимном движении теплоносителей, например при смешанном или перекрестном токе, принимает промежуточное значение между значениями при противотоке и прямотоке. Его можно рассчитать, вводя поправку к среднелогарифмической разности температур для противотока, рассчитанной по формуле (3.14):

(3.16)

Эту поправку для наиболее распространенных схем взаимного направления движения теплоносителей можно рассчитать теоретически. В частности, для параллельно-смешанного тока теплоносителей с одним ходом в межтрубном пространстве и двумя ходами по трубам (например, в двухходовом кожухотрубчатом теплообменнике) имеем:

(3.17)

где ; ;

; .

Уравнение (3.17) приближенно справедливо для любого четного числа ходов теплоносителя в трубах (т. е. для многоходовых кожухотрубчатых теплообменников).

При нечетном соотношении ходов можно использовать графики, приведенные на рис. 3.4.


Рис. 3.4. Определение поправки - при нечетном соотношении числа ходов теплоносителей


Так же, среднюю температуру смеси, можно посчитать приближенно по формуле(3.18):

(3.18)

здесь ; ;

В других случаях можно воспользоваться графиками, приведенными в справочной литературе.





Скачать 1,69 Mb.
оставить комментарий
страница1/7
Дата30.09.2011
Размер1,69 Mb.
ТипДокументы, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

страницы:   1   2   3   4   5   6   7
хорошо
  1
отлично
  7
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Документы

наверх