Реферат: Кожухотрубный теплообменник

где Dtв = tст.в - tв = 40 - 18 = 22 °С.

dиз = 0,09(77-40)/[9,72(40 - 18) = 0,016 м.

Принимаем толщину тепловой изоляции 20 мм.

4.6    Трубная решетка

Толщина трубной решетки

,

где k = 0,47 - вспомогательный коэффициент,

j - коэффициент ослабления решетки.

Число труб на стороне наибольшего шестиугольника найдем из соотношения:

z = 2[(n-1)/3+0,25]0,5 = 2[(100-1)/3+0,25]0,5 = 12

j = (Dп - zSd0)/Dп = (0,32 - 120,020)/0,32 = 0,25

где Dп = 0,32 м - средний диаметр прокладки.

h = 0,47×0,3(0,1/138×0,25)0,5+0,001 = 0,008 м,

принимаем h = 30 мм.

Расположение труб в трубной решетке показано на рисунке

         5. Гидравлический расчет

         5.1. Скорость воды в трубах

wтр = G2z/(0,785dвн2nr2) = 13,1×1/(0,785×0,0162×100×998) = 0,65 м/с.

         5.2. Коэффициент трения

,

где е = D/dвн = 0,2/16 = 0,0125 - относительная шероховатость,

D = 0,2 мм - абсолютная шероховатость.

l = 0,25{lg[(0,0125/3,7)+(6,81/10932)0,9]}-2 = 0,045.

         5.3 Скорость воды штуцерах:

wшт = G2/(0,785dшт2r2) = 13,1/(0,785×0,1002×998) = 1,67 м/с

5.4    Гидравлическое сопротивление трубного пространства:

= 0,045×3,0×1×0,652×998/(0,016×2)+[2,5(1-1)+2×1]0,652×998/2 + 3×1,672×998/2 = 6375 Па

         5.5 Подбор насоса для воды

Объемный расход воды и напор, развиваемый насосом:

Q2 = G2/r2 = 13.1/998 = 0,0131 м3/с,

Н = DРтр/rg + h = 6375/998×9,8 + 3 = 3,7 м.

По объемному расходу и напору выбираем центробежный насос Х90/19, для которого Q = 0,025 м3 и Н = 13,0 м [2 c.38].

Выводы

Выполнен тепловой, материальный, гидравлический и конструктивный расчет кожухотрубного теплообменника для конденсации и охлаждении 6 т/ч CCl4. Определена средняя движущая сила процесса, расход охлаждающей воды и требуемая поверхность теплообмена для горизонтального и вертикального расположения труб. Выбран стандартный одноходовой теплообменник с поверхностью теплообмена 19 м2, длиной труб 3 м и диаметром кожуха 325 мм. В результате гидравлического расчета определено гидравлическое сопротивление трубного пространства и подобран насос для подачи воды - Х160/29/2.

Литература

1. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов.Л.:Химия,1987, 576 с.

2. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию/ Под ред. Ю.И. Дытнерского. М.:Химия, 1983. 272 с.

3. Разработка конструкции химического аппарата и его графической модели. Методические указания. - Иваново, 2004.

4. Лащинский А.А., Толчинский А.Р. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры - Л. «Машиностроение», 1975.