Теплогедравлический расчет пластичных теплообменных аппартов

Величиной ξ1 необходимо задаться.Выбор наименьшей скорости w в каналах теплообменных аппаратов для сред малой и средней вязкости должен отвечать условию: (10)где dэ — эквивалентный диаметр каналов в м; ν — кинематическая вязкость в м2/с; Reкp — критическое число Рейнольдса.При расчете, описанном на приведенной формуле, метод последовательного приближения в принципе не исключается, однако обычно надобность в повторном расчете отпадает.Следует иметь в виду, что назначение предполагаемой величины α1 чисто вспомогательное, так как она не используется для расчета рабочей поверхности.Кроме того, использование приближенных значений α1 и ξ1в расчете скорости происходит в благоприятных условиях, потому что из возможного отклонения выбранных значений от истинных извлекается кубический корень и погрешность полученного значения скорости будет соответственно уменьшена.В дальнейшем расчете вычисляется действительное значение по критериальнымуравнениям и влияние этой погрешности оказывается совсем малым, поскольку коэффициент теплоотдачи изменяется пропорционально скорости в степени 0,6-0,8.Благодаря действию этих факторов действительное значение коэффициента теплоотдачи мало зависит от ошибки при выборе предполагаемого значения его, использованного только при расчете скорости.Коэффициент сопротивления ξ1 легко может быть уточнен сразу после получения скорости по числу Рейнольдса, вследствие чего устраняется угроза для точности дальнейшего расчета и необходимость в повторении всего расчета.Далее можно найти число каналов в пакете для данной среды: (11)где V1—объемный расход первой среды в м3/с; f1 — площадь поперечного сечения одного щелевидного канала в м2.Коэффициент теплопередачи, отнесенный к поверхности теплопередачи для плоской стенки, может быть найден по формуле: (12)где α1 и α2 — коэффициенты теплоотдачи с внутренней и внешней сторон стенки в Вт/(м2∙°С);δ — толщина стенки в м;λ— коэффициент теплопроводности материала стенки в Вт/(м∙°С).Далее определяется расчетная поверхность теплопередачи:Компоновочный и гидравлический расчет пластинчатых теплообменных аппаратовКомпоновочным расчетом для пластинчатых теплообменников при расчете определяют [4]:- размеры пластин и число каналов в одном пакете; - число пластин в каждом пакете и число пакетов в аппарате; - общее число пластин в аппарате и основные размеры аппарата.При компоновочном расчете аппарата используют результаты теплового расчета. Оба вида расчетов являются взаимосвязанными, иногда результаты компоновочного расчета заставляют вносить существенные изменения в тепловой, а также и гидравлический расчеты.По заданным расходам рабочих сред и вычисленным или выбранным скоростям их движения в каналах определяют необходимую площадь поперечного сечения пакета: (13)где V — объемный расход рабочей среды в м3/с; w — скорость данной рабочей среды в м/с.Определяют число параллельных каналов в пакете для каждой среды: (14)где f1 — площадь поперечного сечения одного межпластинного канала в м2.Полученное значение m округляют до целого.Число пластин в пакете находят по соотношению: (15)В крайних пакетах, соприкасающихся с плитами, общее число пластин на одну больше (концевую): (16)Вычисляют поверхность теплопередачи одного пакета (17)Определяют число пакетов (ходов) в теплообменном аппарате: (18)где Fa— рабочая поверхность аппарата, найденная при тепловом расчете.Если величина Xполучается дробной, то ее округляют до целого числа и корректируют соответственно поверхность всего аппарата (19)Находят общее число пластин в аппарате (секции) (20)где F1 — поверхность теплопередачи одной пластины в м2.Список использованной литературыБарановский Н. В., Коваленко Л. М., Ястребенецкий А. Р. Пластинчатые и спиральные теплообменники. М., «Машиностроение», 1973. - 288 с.: ил.Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию/Г. С. Борисов, В. П. Брыков, Ю. И. Дытнерский и др. Под ред. Ю. И. Дытнерского, 2-е изд., перераб. и дополн. М.: Химия, 1991. - 496 с.Иоффе И. Л. Проектирование процессов и аппаратов химической технологии: Учебник для техникумов. — Л.: Химия, 1991. - 352 с.: ил.Павлов К. Ф., Романков П. Г., Носков А. А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Учебное пособие для вузов/Под ред. чл.-корр. АН СССР П. Г. Романкова. — 10-е изд., перераб. и доп. — Л.: Химия, 1987. - 576 с.: ил.