Тепловой и гидравлический расчет теплообменного аппарата

Расчет падения давления теплоносителей в трубном и межтрубном пространстве ТА.Вычислим падение давления в трубном пространстве.pтр.= рп.тр +рм.с.+ рнив +руск.рнив= 0;руск. = 0;Значит pтр.= рп.тр +рм.с. , получаем:В трубное пространство запущенa нефть. Так как режим течения турбулентный (вычисленное число Re(2667) немного больше критического числа Re (2320)), то коэффициент гидравлического сопротивления внутренней поверхности труб λ рассчитывается по формулеБлазиуса:;Вычислим падение давления в межтрубном пространстве.;Где ∆pп - падение давления теплоносителя при поперечном омывании пучка труб между перегородками; ∆pв.п- падение давления в окнах сегментных перегородок; ∆pв.к- падение давления во входной и выходной секциях межтрубного пространства; ∆pв.м- падение давления на входе и выходе из межтрубного пространства.Определим падение давления теплоносителя при поперечномомывании пучка труб между перегородками.;Вычислим ∆pпо падение давления теплоносителя при обтекании идеального пучка труб поперечным потоком.;Zn – число рядов труб, омываемых поперечным потоком теплоносителя; Zn=16;Nпер- число сегментных перегородок;Nпер = 22Так как Reмтр=626 (100 < Reмтр< 1000) ,то:b1=4,57; b2=-0,476;b3=7;b4=0,5;Также, t- шаг труб в трубном пучке; t=26*10-3;Определим поправочные коэффициенты x1 и x2.;;Nпер – число сегментных перегородок; Nпер=22;r1, r2, r3, r4 – определяющие параметры конструкции; r1=0,237; r2=0,198;r3=0,12;r4=0;=0,52;(Па);Вычислим падение давления в окнах сегментных перегородок ∆pв.п;где Zв.п – число рядов труб в вырезе перегородок. Zв.п=5; Nпер= 22; (Па);Вычислим падение давления теплоносителя во входной и выходной секциях межтрубного пространства ∆pв.к; - число рядов труб, пересекаемых перегородкой; =Zп+Zв.п.=15+6=21;х3 – поправочный коэффициент; - шаг перегородок; = 0,39 (м);, - расстояние от трубных решеток до ближайших перегородок;====0,405 (м);Вычислим падение давления на входе и выходе из межтрубного пространства ∆pв.м.; , поэтомуПа;Таким образом:Па;Вычислим мощности, необходимые для перекачки теплоносителей через трубное и межтрубное пространство.Вт;Вт;Вычислим эффективные мощности привода насосов или компрессоров, необходимые для перекачки теплоносителей через трубное и межтрубное пространство.ηов=0,8 – относительный внутренний кпд перекачивающих устройств.ηм=0,95 – механический кпд перекачивающих устройств.Вт;Вт;IV.2.Графическая часть.Схема 6-ти ходового кожухотрубного теплообменного аппарата с неподвижными трубными решетками и температурным компенсатором:1 - распределительная камера; 2 - кожух; 3 - теплообменная труба; 4 - поперечная перегородка; 5 - трубная решетка; 6- задняя крышка кожуха;7 - опора; 8 - дистанционная трубка; 9 - штуцеры; 10 - перегородка в распределительной камере; 11 – отбойник; 12 – температурный компенсатор.Схемы движения теплоносителей и положение перегородок в распределительной камере и задней крышке теплообменного аппарата (6 ходов по трубному пространству):Распределительная камера:Задняя крышка: Температурная диаграмма теплоносителей:Список использованной литературы1. Калинин А. Ф. Расчёт и выбор конструкции кожухотрубного теплообменного аппарата. – М., РГУНГ им. И.М. Губкина, 2002. – 82 с.2. Трошин А.К., Купцов С.М., Калинин А.Ф. Термодинамические и теплофизические свойства рабочих тел теплоэнергетических установок. МПА-ПРЕСС, М., 2006.3. Поршаков Б.П. и др. Теплотехника. Часть II. Теплопередача. – М.: РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2002