Мы поможем в написании ваших работ!
ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
|
Определение диаметров штуцеров
Диаметр штуцера (условный проход dу) на входе и выходе теплоносителей определяют по формуле:
(20)
где V – секундный объемный расход жидкости или пара в штуцере, м3/с;
w – средняя скорость жидкости или пара в штуцере, м/с.
Скорости движения рабочих сред в трубах штуцеров лежат в пределах:
– для жидкостей w = (1… 3) м/с;
– для конденсата греющего пара w = (1 … 2) м/с;
– для пара w = (35 … 40) м/с
Величина V либо задана, либо определяется через массовый расход G и плотность среды.
Так для пара с расходом D, кг/с м3/с,
для воды м3/с,
где ρв = 985,5 кг/м3 плотность воды при ее средней температуре 550С,
для конденсата м3/с,
где ρв = 926 кг/м3 плотность конденсата (воды) при температуре пленки конденсата 1400С.
Диаметр штуцера для пара:
dуп = = 0,21 м.
Диаметр штуцера для воды:
dув = = 0,127 м.
Диаметр штуцера для конденсата:
dук = = 0,05 м
По найденным значениям dу принимаем нормализованные штуцеры ближайшего наружного диаметра dн:
Для воды 140 мм
Для пара 224 мм
Для конденсата 64 мм.
Так как средняя разность температур составляет 850С, что больше допустимой разности 300С для теплообменников жесткой конструкции, принимаем теплообменник с температурным компенсатором типа ТК.
Таблица 1. Физические параметры воды на линии насыщения
р,
кгс/см2
| t,C
|
кг/м3
| i,
| с,
| 12,
| а17,
м2/с
| 16,
Пас
| 16,
м2/с
| 14,
К-1
| 14,
кг/с2
| Pr
| 1
| 0
| 1000
| 0
| 4,23
| 55,1
| 1,31
| 179
| 1,79
| ,63
| 756
| 13,7
| 1
| 10
| 1000
| 41,9
| 4,19
| 57,5
| 1,37
| 1310
| 1,31
| +0,70
| 762
| 9,52
| 1
| 20
| 998
| 83,8
| 4,19
| 59,9
| 1,43
| 1000
| 1,01
| 1,82
| 727
| 7,02
| 1
| 30
| 996
| 126
| 4,18
| 61,8
| 1,49
| 804
| 0,81
| 3,12
| 712
| 5,42
| 1
| 40
| 992
| 168
| 4,18
| 63,4
| 1,53
| 657
| 0,66
| 3,87
| 697
| 4,31
| 1
| 50
| 988
| 210
| 4,18
| 64,8
| 1,57
| 549
| 0,556
| 4,49
| 677
| 3,54
| 1
| 60
| 983
| 251
| 4,18
| 65,9
| 1,61
| 470
| 0,478
| 5,11
| 662
| 2,98
| 1
| 70
| 978
| 293
| 4,19
| 66,8
| 1,63
| 406
| 0,415
| 5,70
| 643
| 2,55
| 1
| 80
| 972
| 335
| 4,19
| 67,5
| 1,66
| 355
| 0,365
| 6,32
| 626
| 2,21
| 1
| 90
| 965
| 377
| 4,19
| 68,0
| 1,68
| 315
| 0,326
| 6,95
| 607
| 1,95
| 1,03
| 100
| 958
| 419
| 4,23
| 68,3
| 1,69
| 282
| 0,295
| 7,5
| 589
| 1,75
| 1,46
| 110
| 951
| 461
| 4,23
| 68,5
| 1,69
| 256
| 0,268
| 8,0
| 569
| 1,58
| 2,02
| 120
| 943
| 503
| 4,23
| 68,6
| 1,72
| 231
| 0,244
| 8,6
| 549
| 1.43
| 2,75
| 130
| 935
| 545
| 4,27
| 68,6
| 1,72
| 212
| 0,226
| 9,2
| 529
| 1,32
| 3,68
| 140
| 926
| 587
| 4,27
| 68,5
| 1,72
| 196
| 0,212
| 9,7
| 507
| 1,23
| 4,85
| 150
| 917
| 629
| 4,32
| 68,4
| 1,72
| 185
| 0,202
| 10,3
| 487
| 1,17
| 6,30
| 160
| 907
| 671
| 4,36
| 68,3
| 1,72
| 174
| 0,191
| 10,8
| 466
| 1,10
| 8,08
| 170
| 897
| 713
| 4,40
| 67,9
| 1,72
| 163
| 0,181
| 11,5
| 444
| 1,05
| 10,23
| 180
| 887
| 755
| 4,44
| 67,5
| 1,72
| 153
| 0,173
| 12,2
| 424
| 1,01
|
Таблица 2. Свойства насыщенного водяного пара в зависимости от температуры
Темпе
ратура, С
| Давление (абсолютное), кгс/см2
| Удельный объем, м3/кг
|
Плотность, кг/м3
| Удельная энтальпия жидкости i, кДжкг
| Удельная энтальпия пара
i, кДжкг
| Удельная теплота парообразования r, кДж/кг
| 0
| 0,0062
| 206,5
| 0,00484
| 0
| 2493,1
| 2493,1
| 5
| 0,0089
| 147,1
| 0,00680
| 20,95
| 2502,7
| 2481,7
| 10
| 0,0125
| 106,4
| 0,00940
| 41,90
| 2512,3
| 2470,4
| 15
| 0,0174
| 77,9
| 0,01283
| 62,85
| 2522,4
| 2459,5
| 20
| 0,0238
| 57,8
| 0,01729
| 83,80
| 2532,0
| 2448,2
| 25
| 0,0323
| 43,40
| 0,02304
| 104,75
| 2541,7
| 2436,9
| 30
| 0,0433
| 32,93
| 0,03036
| 125,70
| 2551,3
| 2425,6
| 35
| 0,0573
| 25,25
| 0,03960
| 146,65
| 2561,0
| 2414,3
| 40
| 0,0752
| 19,55
| 0,05114
| 167,60
| 2570,6
| 2403,0
| 45
| 0,0977
| 15,28
| 0,06543
| 188,55
| 2579,8
| 2391,3
| 50
| 0,1258
| 12,054
| 0,0830
| 209,50
| 2589,5
| 2380,0
| 55
| 0,1605
| 9,589
| 0,1043
| 230,45
| 2598,7
| 2368,2
| 60
| 0,2031
| 7,687
| 0,1301
| 251,40
| 2608,3
| 2356,9
| 65
| 0,2550
| 6,209
| 0,1611
| 272,35
| 2617,5
| 2345,2
| 70
| 0,3177
| 5,052
| 0,1979
| 293,30
| 2626,3
| 2333,0
| 75
| 0,393
| 4,139
| 0,2416
| 314,3
| 2636
| 2321
| 80
| 0,483
| 3,414
| 0,2929
| 335,2
| 2644
| 2310
| 85
| 0,590
| 2,832
| 0,3531
| 356,2
| 2653
| 2297
| 90
| 0,715
| 2,365
| 0,4229
| 377,1
| 2662
| 2285
| 95
| 0,862
| 1,985
| 0,5039
| 398,1
| 2671
| 2273
| 100
| 1,033
| 1,675
| 0,5970
| 419,0
| 2679
| 2260
| 105
| 1,232
| 1,421
| 0,7036
| 440,4
| 2687
| 2248
| 110
| 1,461
| 1,212
| 0,8254
| 461,3
| 2696
| 2234
| 115
| 1,724
| 1,038
| 0,9635
| 482,7
| 2704
| 2221
| 120
| 2,025
| 0,893
| 1,1199
| 504,1
| 2711
| 2207
| 125
| 2,367
| 0,7715
| 1,269
| 525,4
| 2718
| 2194
| 130
| 2,755
| 0,6693
| 1,494
| 546,8
| 2726
| 2179
| 135
| 3,192
| 0,5831
| 1,715
| 568,2
| 2733
| 2165
| 140
| 3,685
| 0,5096
| 1,962
| 589,5
| 2740
| 2150
| 145
| 4,238
| 0,4469
| 2,238
| 611,3
| 2747
| 2125
| 150
| 4,855
| 0,3933
| 2,543
| 632,7
| 2753
| 2120
| 160
| 6,303
| 0,3075
| 3,252
| 654,1
| 2765
| 2089
| 170
| 8,080
| 0,2431
| 4,113
| 719,8
| 2776
| 2056
| 180
| 10,23
| 0,1944
| 5,145
| 763,8
| 2785
| 2021
| 190
| 12,80
| 0,1568
| 6,378
| 808,3
| 2792
| 1984
| 200
| 15,85
| 0,1276
| 7,840
| 852,7
| 2798
| 1945
| 210
| 19,55
| 0,1045
| 9,567
| 897,9
| 2801
| 1904
| 220
| 23,66
| 0,0862
| 11,600
| 943,2
| 2803
| 1860
| 230
| 28,53
| 0,07155
| 13,98
| 989,3
| 2802
| 1813
| 240
| 34,13
| 0,05967
| 16,76
| 1035
| 2799
| 1763
| 250
| 40,55
| 0,04998
| 20,01
| 1082
| 2792
| 1710
| 260
| 47,85
| 0,04199
| 23,82
| 1130
| 2783
| 1653
| 270
| 56,11
| 0,03538
| 28,27
| 1178
| 2770
| 1593
| 280
| 65,42
| 0,02988
| 33,47
| 1226
| 2754
| 1528
| 290
| 75,88
| 0,02525
| 39,60
| 1275
| 2734
| 1459
| 300
| 87,6
| 0,02131
| 46,93
| 1327
| 2710
| 1384
| 310
| 100,7
| 0,01799
| 55,59
| 1380
| 2682
| 1302
| 320
| 115,2
| 0,01516
| 65,95
| 1437
| 2650
| 1213
| 330
| 131,3
| 0,01273
| 78,53
| 1498
| 2613
| 1117
| 340
| 149,0
| 0,01064
| 93,98
| 1564
| 2571
| 1009
| 350
| 168,6
| 0,00884
| 113,2
| 1638
| 2519
| 881,2
| 360
| 190,3
| 0,00716
| 139,6
| 1730
| 2444
| 713,6
| 370
| 214,5
| 0,00585
| 171,0
| 1890
| 2304
| 411,5
| 374
| 225
| 0,00310
| 322,6
| 2100
| 2100
| 0
|
Таблица 3. Свойства насыщенного водяного пара в зависимости от давления
Давление (абсолютное), кгс/см2
| Температура,
С
| Удельный объем, м3/кг
|
Плотность, кг/м3
| Удельная энтальпия жидкости i, кДжкг
| Удельная энтальпия пара
i, кДжкг
| Удельная теплота парообразования r, кДж/кг
| 0,01
| 6,6
| 131,60
| 0,00760
| 27,7
| 2506
| 2478
| 0,015
| 12,7
| 89,64
| 0,01116
| 53,2
| 2518
| 2465
| 0,02
| 17,1
| 68,27
| 0,01465
| 71,6
| 2526
| 2455
| 0,025
| 20,7
| 55,28
| 0,01809
| 86,7
| 2533
| 2447
| 0,03
| 23,7
| 46,53
| 0,02149
| 99,3
| 2539
| 2440
| 0,04
| 28,6
| 35,46
| 0,02820
| 119,8
| 2548
| 2429
| 0,05
| 32,5
| 28,73
| 0,03418
| 136,2
| 2556
| 2420
| 0,06
| 35,8
| 24,19
| 0,04133
| 150,0
| 2562
| 2413
| 0,08
| 41,1
| 18,45
| 0,05420
| 172,2
| 2573
| 2400
| 0,10
| 45,4
| 14,96
| 0,06686
| 190,2
| 2581
| 2390
| 0,12
| 49,0
| 12,60
| 0,07937
| 205,3
| 2588
| 2382
| 0,15
| 53,6
| 10,22
| 0,09789
| 224,6
| 2596
| 2372
| 0,20
| 59,7
| 7,977
| 0,1283
| 250,1
| 2607
| 2358
| 0,30
| 68,7
| 5,331
| 0,1876
| 287,9
| 2620
| 2336
| 0,40
| 75,4
| 4,072
| 0,2456
| 315,9
| 2632
| 2320
| 0,50
| 80,9
| 3,304
| 0,3027
| 339,0
| 2642
| 2307
| 0,60
| 85,5
| 2,785
| 0,3590
| 358,2
| 2650
| 2296
| 0,70
| 89,3
| 2,411
| 0,4147
| 375,0
| 2657
| 2286
| 0,80
| 93,0
| 2,128
| 0,4699
| 389,7
| 2663
| 2278
| 0,90
| 96,2
| 1,906
| 0,5246
| 403,1
| 2668
| 2270
| 1,0
| 99,1
| 1,725
| 0,5790
| 415,2
| 2677
| 2264
| 1,2
| 104,2
| 1,457
| 0,6865
| 437,0
| 2686
| 2249
| 1,4
| 108,7
| 1,261
| 0,7931
| 456,3
| 2693
| 2237
| 1,6
| 112,7
| 1,113
| 0,898
| 473,1
| 2703
| 2227
| 1,8
| 116,3
| 0,997
| 1,003
| 483,6
| 2709
| 2217
| 2,0
| 119,6
| 0,903
| 1,107
| 502,4
| 2710
| 2208
| 3,0
| 132,9
| 0,6180
| 1,618
| 558,9
| 2730
| 2171
| 4,0
| 142,9
| 0,4718
| 2,120
| 601,1
| 2744
| 2141
| 5,0
| 151,1
| 0,3825
| 2,614
| 637,7
| 2754
| 2117
| 6,0
| 158,1
| 0,3222
| 3,104
| 667,9
| 2768
| 2095
| 7,0
| 164,2
| 0,2785
| 3,591
| 694,3
| 2769
| 2075
| 8,0
| 169,6
| 0,2454
| 4,075
| 718,4
| 2776
| 2057
| 9,0
| 174,5
| 0,2195
| 4,536
| 740,0
| 2780
| 2040
| 10
| 179,0
| 0,1985
| 5,037
| 759,6
| 2784
| 2024
| 11
| 183,2
| 0,1813
| 5,516
| 778,1
| 2787
| 2009
| 12
| 187,1
| 0,1668
| 5,996
| 795,3
| 2790
| 1995
| 13
| 190,7
| 0,1545
| 6,474
| 811,2
| 2793
| 1984
| 14
| 194,1
| 0,1438
| 6,952
| 826,7
| 2795
| 1968
| 15
| 197,4
| 0,1346
| 7,431
| 840,9
| 2796
| 1956
| 16
| 200,4
| 0,1264
| 7,909
| 854,8
| 2798
| 1943
| 17
| 203,4
| 0,1192
| 8,389
| 867,7
| 2799
| 1931
| 18
| 206,2
| 0,1128
| 8,869
| 880,3
| 2800
| 1920
| 19
| 208,8
| 0,1070
| 9,349
| 892,5
| 2801
| 1909
| 20
| 211,4
| 0,1017
| 9,83
| 904,2
| 2802
| 1898
| 30
| 232,8
| 0,06802
| 14,70
| 1002
| 2801
| 1800
| 40
| 249,2
| 0,05069
| 19,73
| 1079
| 2793
| 1715
| 50
| 262,7
| 0,04007
| 24,96
| 1143
| 2780
| 1637
| 60
| 274,3
| 0,03289
| 30,41
| 1199
| 2763
| 1565
| 70
| 284,5
| 0,02769
| 36,12
| 1249
| 2746
| 1497
| 80
| 293,6
| 0,02374
| 42,13
| 1294
| 2726
| 1432
| 90
| 302,9
| 0,02064
| 48,45
| 1337
| 2705
| 1369
| 100
| 309,5
| 0,01815
| 55,11
| 1377
| 2684
| 1306
| 120
| 323,1
| 0,01437
| 69,60
| 1455
| 2638
| 1183
| 140
| 335,0
| 0,01164
| 85,91
| 1531
| 2592
| 1061
| 160
| 345,7
| 0,00956
| 104,6
| 1606
| 2540
| 934
| 180
| 355,4
| 0,00782
| 128,0
| 1684
| 2483
| 799
| 200
| 334,2
| 0,00614
| 162,9
| 1783
| 2400
| 617
| 225
| 374,0
| 0,00310
| 322,6
| 2100
| 2100
| 0
|
Таблица 4. Параметры кожухотрубчатых холодильников в соответствии с ГОСТ 15118–79, ГОСТ 15120–79 и ГОСТ 15122–79
|
|
|
| Поверхность теплообмена (в м2) * придлине труб, м
|
|
| 1,0
| 1,5
| 2,0
| 3,0
| 4,0
| 6,0
| 9,0
| 1
| 2
| 3
| 4
| 5
| 6
| 7
| 8
| 9
| 10
| 11
| 12
| 13
|
| 202
| 1
| 19
| 1,0
| 2,0
| 2,5
| 3,5
| -
| -
| -
| 0,003
| 0,004
| 252
| 1
| 13
| 1,0
| 1,5
| 2,0
| 3,0
| -
| -
| -
| 0,004
| 0,005
|
| 202
| 1
| 61
| 4,0
| 6,0
| 7,5
| 11,5
| -
| -
| -
| 0,007
| 0,012
| 252
| 1
| 37
| 3,0
| 4,5
| 6,0
| 9,0
| -
| -
| -
| 0,009
| 0,013
|
|
| 1
| 100
| -
| 9,5
| 12,5
| 19,0
| 25,0
| -
| -
| 0,011
| 0,020
| 2
| 90
| -
| 8,5
| 11,0
| 17,0
| 22,5
| -
| -
| 0,011
| 0,009
|
| 1
| 62
| -
| 7,5
| 10,0
| 14,5
| 19,5
| -
| -
| 0,013
| 0,021
| 2
| 56
| -
| 6,5
| 9,0
| 13,0
| 17,5
| -
| -
| 0,013
| 0,010
|
|
| 1
| 181
| -
| -
| 23,0
| 34,0
| 46,0
| 68,0
| -
| 0,017
| 0,036
| 2
| 166
| -
| -
| 21,0
| 31,0
| 42,0
| 63,0
| -
| 0,017
| 0,017
|
| 1
| 111
| -
| -
| 17,0
| 26,0
| 35,0
| 52,0
| -
| 0,020
| 0,038
| 2
| 100
| -
| -
| 16,0
| 24,0
| 31,0
| 47,0
| -
| 0,020
| 0,017
|
|
| 1
| 389
| -
| -
| 49
| 73
| 98
| 147
| -
| 0,041
| 0,078
| 2
| 370
| -
| -
| 47
| 70
| 93
| 139
| -
| 0,041
| 0,037
| 4
| 334
| -
| -
| 42
| 63
| 84
| 126
| -
| 0,041
| 0,016
| 6
| 316
| -
| -
| 40
| 60
| 79
| 119
| -
| 0,037
| 0,009
|
| 1
| 257
| -
| -
| 40
| 61
| 81
| 121
| -
| 0,040
| 0,089
| 2
| 240
| -
| -
| 38
| 57
| 75
| 113
| -
| 0,040
| 0,042
| 4
| 206
| -
| -
| 32
| 49
| 65
| 97
| -
| 0,040
| 0,018
| 6
| 196
| -
| -
| 31
| 46
| 61
| 91
| -
| 0,037
| 0,011
|
|
| 1
| 717
| -
| -
| 90
| 135
| 180
| 270
| 405
| 0,069
| 0,144
| 2
| 690
| -
| -
| 87
| 130
| 173
| 260
| 390
| 0,069
| 0,069
| 4
| 638
| -
| -
| 80
| 120
| 160
| 240
| 361
| 0,069
| 0,030
| 6
| 618
| -
| -
| 78
| 116
| 155
| 233
| 349
| 0,065
| 0,020
|
| 1
| 465
| -
| -
| 73
| 109
| 146
| 219
| 329
| 0,070
| 0,161
| 2
| 442
| -
| -
| 69
| 104
| 139
| 208
| 312
| 0,070
| 0,077
| 4
| 404
| -
| -
| 63
| 95
| 127
| 190
| 285
| 0,070
| 0,030
| 6
| 385
| -
| -
| 60
| 90
| 121
| 181
| 271
| 0,065
| 0,022
|
|
| 1
| 1173
| -
| -
| -
| 221
| 295
| 442
| 663
| 0,101
| 0,236
| 2
| 1138
| -
| -
| -
| 214
| 286
| 429
| 643
| 0,101
| 0,114
| 4
| 1072
| -
| -
| -
| 202
| 269
| 404
| 606
| 0,101
| 0,051
| 6
| 1044
| -
| -
| -
| 197
| 262
| 393
| 590
| 0,096
| 0,034
|
| 1
| 747
| -
| -
| -
| 176
| 235
| 352
| 528
| 0,106
| 0,259
| 2
| 718
| -
| -
| -
| 169
| 226
| 338
| 507
| 0,106
| 0,124
| 4
| 666
| -
| -
| -
| 157
| 209
| 314
| 471
| 0,106
| 0,055
| 6
| 642
| -
| -
| -
| 151
| 202
| 302
| 454
| 0,102
| 0,036
|
Литература
1. Кавецкий Г.Д., Васильев Б.В. Процессы и аппараты пищевой технологии. – М.: Колос, 1997.
2. Лащинский А.А., Толщинский А.Р. Основы конструирования и расчеты химической аппаратуры. – Л.: Машиностроение, 1970.
3. Основные процессы и аппараты химической технологии./ под редакцией Дытнерского Ю.И. – М.: Химия, 1983.
4. Сергеев А.А. Курс лекций по дисциплине «Процессы и аппараты». Тепловые и гидромеханические процессы. – Ижевск, 2000.
5. Технология и оборудование пищевых производств / под редакцией Назарова Н.И. – М.: Пищевая промышленность, 1977.
|