Определение диаметра размещения крайнего ряда трубок на трубной доске.

 

Определяем диаметр D^/ размещения крайнего ряда трубок на трубной доске

 

        D^/= S*R=0,028*20=0,56 м                                                                                     (10)

где S – шаг трубок, S=1,4*d_нар=1,4*0,02=0,028 м

R – относительное значение диаметра трубной решетки, при числе трубок 367 рекомендовано(Приложение Б[2]) принимать R=20.

 

Определение внутреннего диаметра корпуса теплообменного аппарата.

 

Определяем внутренний диаметр корпуса теплообменного аппарата D:

    

D= D^/+ d_нар +2 k_з,=0,56+0,02+2*0,008=0,596 м                    (11)

 

 где       k_з - кольцевой зазор между крайними трубками и корпусом, по конструктивным соображениям принимаем k_з= 8∙10^{-3 м.}

Определение площади живого сечения межтрубного пространства.

 

 

 Определяем площадь живого сечения межтрубного пространства F_мж.тр

,       (12)

 

 где F_кож – внутренняя площадь сечения кожуха ТОА, м², F_тр=πD²/4=3,14*0,596²/4 = 0,279, м²;

     f_i – площадь наружного сечения одной трубки, f₁=πd_нар²/4=3,14*0,02²/4= 3,14*10^-4.

        

    1.13 Расчет действительных скоростей воды в межтрубном пространстве в трубках.

 

Рассчитываем действительные скорости воды в межтрубном пространстве ω_мж.тр. и в трубках ω_тр. Из уравнения неразрывности потока следует, что

 

          ω_мж.тр = V_мж.тр/F_м.тр = 0,0263/ 0,279 =0,094 м/с                                                     (13)

  и

       ω_тр = V_G/(n_zf_тр) = 0,03/(122*3,14*10^-4)=0,783 м/с                                      (14)

 

Определение среднего температурного напора.  

 

Определяем средний температурный напор Δt_ср.

Для теплообменного аппарата со смешанным направлением движения теплоносителей средний температурный напор Δt_ср может быть вычислен по формуле:

 

^оС            (15)

 

где t₁^/ и t₁^// - температуры греющего теплоносителя на входе в аппарат и на выходе из него;

t₂^/ и t₂^// - температуры нагреваемого теплоносителя на входе в аппарат и на выходе из него;

ψ - поправочный коэффициент, определяемый как функция вспомогательных величин Р и R, причем:

         и                  (16)

 

Определение температуры стенки.

 

 Определяем температуру стенки t_ст

                        (17)

Определение коэффициента кинематической вязкости.

 

 

Находим коэффициент кинематической вязкости воды при соответствующих средних температурах:

1.16.1 Интерполяция коэффициент кинематической вязкости v₁ греющей воды:

Так как при температуре t = 110^оС коэффициент кинематической вязкости воды v_f =0,272 м²/с, а при температуре t = 120^оС коэффициент кинематической вязкости воды v_f =0,252  м²/с, то для температуры t₁^ср= 117,5 ^оС

           м²/с.     (18)

 

1.16.2 Интерполяция коэффициента кинематической вязкости v₂ нагреваемой воды:

 Так как при температуре t = 40^оС коэффициент кинематической вязкости воды  v_f= =0,659 м²/с, а при температуре t = 50^оС коэффициент кинематической вязкости воды  v_f= =0,556  м²/с, то для температуры t₂^ср= 45 ^оС

 м²/с.          (19)

      1.17 Определение критерия Рейнольдса.

 

   Определяем критерий Рейнольдса для греющей Re₁ и нагреваемой воды Re₂,

 

                                 (20)                                                                           

                                       (21)

где d_э – эквивалентный диаметр трубок теплообменника

                            (22)