Расчет теплообменника
Расчет теплообменника - часть 7
3 РАСЧЕТ ХОЛОДИЛЬНИКА
50 т/ч водного раствора (растворенное вещество и концентрация заданы) охлаждается от 105 до 40 оС водой. Последняя нагревается от 8 до 35 оС. Определить поверхность противоточного теплообменника и выбрать его по каталогу.
Составляем схему потоков и обозначаем температуры теплоносителей:
Индекс 1 отнесем к водному раствору (горячему теплоносителю), индекс 2 - к воде (холодному теплоносителю).
Определяем большую и меньшую разности температур, а также среднюю движущую силу:
Определяем средние температуры теплоносителей:
Следует заметить, что средняя температура одного из теплоносителей ищется как среднее арифметическое значение между начальной и конечной температурой только у того теплоносителя, у которого температура изменяется в теплообменнике на меньшее число градусов.
Тепловая нагрузка теплообменника с учетом потерь теплоты (5 %):
Q = 1,05 G1 c1 (t1н - t1к) = 1,05 ×
(50000/3600) ×3435 × 65 =3256100 Вт,
4190 = 3435 Дж/(кг ×
К) - теплоемкость данного водного раствора при средней температуре t1 (рис. XI, [1]).
Расход охлаждающей воды
К) - теплоемкость воды при средней температуре t2 (при температуре от 0 до 90 оС практически не изменяется).
Объемные расходы раствора и воды:
V1 = G1 / r1
= 50000/(3600 ×
1125) = 0,0123 м 3/ с;
V2 = G2 / r2
= 28,8/ 998 = 0,0289 м 3/ с,
где r1 = 1125 кг/м3; r2 = 998 кг/м3 (табл. IV, [1]
);
m1
= 0,66 ? 10 -3 Па?с; m2
= 0,97 ? 10 -3 Па?с (рис. V, [1])
=
= 21,5 oC).
Оценим ориентировочно значение площади теплообмена, полагая по табл. 4.8 [1] Кор = 140 Вт/(м2
? К)
(минимальное значение):
Q 3256100