Студенческая работа на тему:

Спроектировать и рассчитать кожухотрубчатый теплообменник по следующим данным Материал труб – сталь

Создан заказ №3202131

27 сентября 2018

Спроектировать и рассчитать кожухотрубчатый теплообменник по следующим данным Материал труб – сталь

Как заказчик описал требования к работе:

Необходимо написать решение задач по процессам и аппаратам. Обращаюсь к авторам, у которых много работ по этой дисциплина. Прикрепляю пример и оформление доклада. Срок - 3 дня. 12 страниц печатного текста шрифт 14

Фрагмент выполненной работы:

Спроектировать и рассчитать кожухотрубчатый теплообменник по следующим данным: Материал труб – сталь; Давление пара в межтрубном пространстве – рп = 7 кгс/см2; Массовый расход воды в трубах – Gв = 27 кг/с; Скорость течения воды по трубам – wв = 1,1 м/с; Начальная температура воды – tввх = 270С; Конечная температура воды – tввых = 780С. Здесь и далее все величины, относящиеся к пару, обозначены нижним индексом п, к воде – нижним индексом в. Решение: Согласно законам природы, насыщенный пар от, отдавая теплоту холодному теплоносителю, конденсируется. (работа была выполнена специалистами Автор 24) При постоянном давлении температура конденсации пара постоянна, т.е. не меняется по длине аппарата. Согласно [1,c.520], при 7 кгс/см2 она равна tп = 164,20С. Вследствие постоянства температуры пара по длине аппарата, среднелогарифмическая разность температур также одинакова. Для одноходового аппарата ∆tср=tП-tВвх-tП-tВвыхlntП-tВвхtП-tВвых=∆tвх-∆tвыхln∆tвх∆tвых=164,2-27-(164,2-78)ln164,2-27164,2-78=109,70С Здесь и далее температура воды на входе обозначена верхним индексом вх, на выходе – верхним индексом вых. Для многоходового аппарата ∆tср=Aln∆tвх+∆tвых+A∆tвх+∆tвых-A Где A=∆tВ2+∆tП2 Подставляя, получаем A=∆tВ2+∆tП2=78-272+164,2-164,22=51,00С ∆tср=Aln∆tвх+∆tвых+A∆tвх+∆tвых-A=51,0ln164,2-27+164,2-78+51,0164,2-27+164,2-78-51,0=110,10С Очевидно, что в нашем случае не имеет значения, какое соотношение направлений потоков – прямоток или противоток, - следует использовать (рис.1). Рис.1. Соотношение температур теплоносителей на входах и выходах аппарата при прямотоке (а) и противотоке (б). Физические свойства воды и пара при средней температуре воды tвср = (78+27)/2 = 52,50С и tп = 164,20С приведены в табл.1: Таблица 1. Физические свойства воды и бензола при средних температурах потоков [1,с.481-531]. Свойство Ед. изм. Обозначение Пар (П) Вода (В) Плотность Кг/м3 ρ 3,591 987 Теплопроводность Вт/(м-К) λ 0,0292 0,64 Вязкость Па-с μ 0,0145×10-3 0,57×10-3 Теплоемкость Дж/(кг-К) с 4190 Средняя температура 0С t 164,2 52,5 Критерий Прандтля Pr = cμ/λ 2,75 Теплота конденсации Дж/кг r 2,075×106 Для расчетов нам также понадобится средняя температура стенок труб, которую примем средней между средними температурами потоков теплоносителей (52,5+164,2) / 2 = 108,40С. Свойства теплоносителей при этой температуре приведены в табл.2. Таблица 2. Физические свойства воды и пара при температуре стенки [1,с.481-531]. Свойство Ед. изм. Обозначение Пар (П) Вода (В) Плотность Кг/м3 ρ 858 952 Теплопроводность Вт/(м-К) λ 0,0248 0,67 Вязкость Па-с μ 0,53×10-3 0,22×10-3 Теплоемкость Дж/(кг-К) с 2370 4610 Средняя температура 0С t 108,4 108,4 Критерий Прандтля Pr = cμ/λ 8,65 1,514 Все величины, относящиеся к свойствам теплоносителей вблизи стенки будем отмечать верхним индексом «ст». Тепловая нагрузка аппарата Q=Gвcвtввых-tввх=27×4190×78-27=5770000 Вт Расход греющего пара Gп=Qrп=57700002075000=2,78 кг/с Средний объемный расход воды Vв=Gвρв=27987=0,0274 кгм3 При скорости течения воды по трубам wв = 1,1 м/с общая площадь сечения труб, заполненных водой f=Vвwв=0,02741,1=0,0249 м2 Полученное значение почти соответствует величине 0,025 м2, характерной для теплообменника с плавающей головкой [2,c.52], который, согласно ГОСТ 14246-79 или ГОСТ 14247-79 имеет следующие технические данные: Диаметр кожуха – 800 мм; Диаметр труб – d = 20 х 2 мм; Число ходов труб – 4; Поверхность теплообмена при длине труб 6,0 м – F = 197 м2; Площадь самого узкого сечения в межтрубном пространстве – 0,078 м2. Расположение труб по ГОСТ 13202-77 – коридорное, т.е. по вершинам квадратов. Для проверки вычислим величину коэффициента теплопередачи k . Как известно 1k=1αП+δстλст+1αВ Где α – коэффициенты теплоотдачи от пара к перегородке и от перегородки к воде (соответственно обозначенные индексами П и В), δст и λст – соответственно толщина стенок труб и теплопроводность их материала...Посмотреть предложения по расчету стоимости