Тема: «РАСЧЕТ КОЖУХОТРУБНОГО ИСПАРИТЕЛЯ» СУДОВЫЕ ХОЛОДИЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ И СИСТЕМЫ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА Тема: «РАСЧЕТ КОЖУХОТРУБНОГО ИСПАРИТЕЛЯ» Выполнил студентЗагиров Г.Н. ГруппаСЭ-43 Шифр095054 ПреподавательЖивлюк Г.Е. СПб 2013г. Принимаем наиболее употребляемый рассол, приготовленный из хлористого кальция CaCl2. Температура замерзания рассола tзам должна быть на 80С ниже температуры кипения tо. Таким образом tзам=tо–8. По температуре замерзания выбирают концентрацию xр рассола из табл. 5.4 [1]. Температура рассола на выходе испарителя, 0С, . В рефрижераторном трюме рассол обычно нагревается на (1¸4) 0С. Следовательно, температура рассола на входе в испаритель, 0С, . Средняя логарифмическая влажность между температурами рассола и холодильного агента, 0С, . Средняя температура рассола . По таблицам Приложений 7 и 8, в соответствии с выбранной концентрацией xр соли в растворе и его средней температурой tо определяют теплофизические характеристики рассола: плотности r(ро)р, кг/м3, и r(ро)15, кг/л, при температурах tр и 150С; теплоёмкость Со при 00С, кДж/(кг*00С). Температура рассола при его средней температуре, кДж/(кг*00С), . Расход рассола через испаритель, кг/с, , где Qo - холодопроизводительность машины, кВт. Уравнение для рассола имеет вид , Необходимо задаться числом трубок n1 в одном ходе и из уравнения расхода найти скорость . Где: n1 – число трубок в одном ходе (n1=5 25); dв – внутренний диаметр трубок, м; wр – скорость рассола в трубках (wр = 0,5 2,0 м/с). Обычно в кожухотрубных испарителях применяют трубки с наружным диаметром dн =0,012 0,025 м, толщиной стенки dст=0,001 0.003 м и внутренним диаметром dв = dн -2dст. Если она окажется в пределах 0,5 2 м/с, то число n1 выбрано правильно, в противном случае его нужно изменить. Коэффициент теплоотдачи от рассола к внутренней поверхности стеной трубок, Вт/(м2 00С), . Поправочный коэффициент для переходного режима движения принимают по стр. 151 [1] (для обычного турбулентного режима eпер=1). Поправочный множитель , вводимый при l/dв<50 (l - длина трубки) и выбираемый из табл. 5.2, учитывает изменение теплообмена на начальном участке трубки (el=1). Значения коэффициента Вр, зависящего от физических свойств рассола, берут из таблицы Приложения 9 по средней температуре рассола tр и его плотности r(ро)15. Коэффициент теплоотдачи от стенок трубок кипящему хладону 22, Вт/(м2 0С). , где eпр – поправочный множитель, учитывающий влияние среднего числа nср рядов ребристых трубок в пучке по вертикали (определяемый приближенно eпр = 1,05¸1,15); tст – температура стенок трубок, 0С. В последние уравнения давление кипения pо следует подставлять в барах (1 бар = 105 Па). В начале расчета неизвестна разность температур tст-tо, от которой зависит aа. Поэтому кожухотрубные испарители рассчитывают методом последовательных приближений. Для чего сначала принимают разность tст-tо» Ѕ( tр-tо), а затем ее проверяют. Коэффициент теплопередачи для чистых трубок, отнесенный к основной (не оребренной) поверхности, Вт/(м2 0С), , где dст – толщина стенок трубок, м; lст – коэффициент теплопроводности металла трубок (для стали lст=52Вт/(м 0С)); b - коэффициент оребрения трубок (b=2,8¸4,5). В конце расчета необходимо проверить разницу между температурами стенок трубок и кипящего хладагента: . Если эта величина окажется близкой к выбранной выше, расчет выполнен правильно, в противном случае надо задаться новым значением tст-tо и повторить расчет (допустимое расхождение между tст и tо – не более 0,5 1 0С). Общая площадь основной (не оребренной) поверхности трубок, м2, , где hн – коэффициент запаса поверхности испарителя (hн =1,1¸1,3). Число ходов рассола Z в кожухотрубных аппаратах берут четным, чтобы патрубки для подвода и отвода рассола располагались в одной крышке. Обычно Z=2¸8. Длина отдельной трубки, м, . Длина отдельной трубки должна составлять 1¸3,5 м. Этого легко достигнуть, меняя Z. Общее число трубок в кожухотрубном аппарате . В кожухотрубных испарителях освобождается от трубок верхняя часть корпуса, выполняющая функции сухопарника. Площадь трубной решетки, необходимая для размещения трубок (расчет удобнее производить в см.) Fтр=n 0,866 S²/hтр, где hтр=0,72-0,82 – коэффициент заполнения трубной решетки, S= . Внутренний диаметр корпуса аппарата D = . Затем проверяется отношение /Dк, которое должно находиться в пределах 4 8. При необходимости корректируется и повторяется расчет для достижения требуемого отношения /Dк. |