Кожухотрубный теплообменник состоит из 25 труб с наружным диаметром d=21 мм, толщиной стенки 2 мм и длиной l=1,7 м. Внутренний диаметр кожух...
Условие:
Кожухотрубный теплообменник состоит из 25 труб с наружным диаметром d=21 мм, толщиной стенки 2 мм и длиной l=1,7 м. Внутренний диаметр кожуха D=368 мм, в аппарате нагревается G=14 кг/ч раствора от t_1=10℃ до t_2=80℃ глухим паром P_абс=2 кгс/〖см〗^2 . Определить коэффициент теплоотдачи от поверхности нагрева к раствору, если он будет происходить: а)
Решение:
А) При кипении раствора на поверхности нагрева.
Для определения коэффициента теплоотдачи от поверхности нагрева к раствору при кипении, можно использовать уравнение Джулиуса:
q = h * A * ΔT
где q - тепловой поток, h - коэффициент теплоотдачи, A - площадь поверхности нагрева, ΔT - разность температур.
Площадь поверхности нагрева можно вычислить по формуле:
A = π * (D * l - n * d * l)
где D - внутренний диаметр кожуха, l - длина трубы, n - количество труб.
Разность температур можно вычислить как:
ΔT = t2 - t1
Тепловой поток q можно выразить через массовый расход раствора и его удельную теплоемкость:
q = G * c * ΔT
где G - массовый расход раствора, c - удельная теплоемкость раствора.
Теперь можем выразить коэффициент теплоотдачи h:
h = q / (A * ΔT)
Подставим известные значения:
D = 368 мм = 0,368 м d = 21 мм = 0,021 м l = 1,7 м n = 25 G = 14 кг/ч = 0,0039 кг/с t1 = 10 ℃ t2 = 80 ℃ c - удельная теплоемкость раствора (необходимо уточнить)
Вычислим площадь поверхности нагрева:
A = π * (0,368 * 1,7 - 25 * 0,021 * 1,7)
Вычислим разность температур:
ΔT = 80 - 10
Вычислим тепловой поток:
q = 0,0039 * c * (80 - 10)
И, наконец, вычислим коэффициент теплоотдачи:
h = (0,0039 * c * (80 - 10)) / (π * (0,368 * 1,7 - 25 * 0,021 * 1,7) * (80 - 10))
Пожалуйста, уточни удельную теплоемкость раствора, чтобы я мог продолжить расчеты.
