Расчет подогревателя исходной смеси.

В кожухотрубных подогревателях в трубное пронстранство поступает исходная смесь, а в межтрубное пространство подается теплоноситель - водяной пар.

Примем начальную температуру исходной смеси равной температуре воздуха в летнее время в районе строительства: t=180C

Средняя разность температур

где DtБ = tгр. п - tнач = 133,5 - 18 = 115,50С

Dtм = tгр. п - tкон = 133,5 – 79,3 = 54, 20С

Тогда

Предположим, что движение исходной смеси по трубам теплообменника происходит в турбулентном режиме, тогда принимая Reор = 15000, находим требуемое масло труб диаметром 25 ´2 мм, приходящееся на один ход по уравнению

где m1 - динамический коэффициент вязкости исходной смеси при t = 43,30C.

Динамический коэффициент вязкости метанола при данной температуре mмет=0,27сП, динамический коэффициент вязкости воды mвод = 0,65сП (см. [1], стр.529, рис. V), откуда

Тогда

Определяем ориентировочное значение поверхности теплообмена

где - ориентировочный коэффициент теплопередачи (см. [1], стр,

175, табл.4-6)

м2

По данным [2] стр.51, табл.2.3, принимаем двухходовый теплообменник с числом труб в одном ходе 56/2 = 28, d nтр =25*2мм, l nтр =3м, F=13м2 и диаметром кожуха 325 мм.

Далее проводим уточненный расчет поверхности теплопередачи. Рассчитываем критерий Рейнольдса:

-турбулентный режим,

где кг/м3 - плотность исходной смеси

при t = 300С

t = 48,60C: rвод = 996 кг/м3; rац. = 779 кг/м3 (см. [1], стр.489, табл. IV)

Теперь рассчитаем коэффициент теплопередачи К, с учетом того, что теплопередача происходит от конденсирующегося пара к вынужденному потоку исходной смеси (см. [7], стр.532).

, где А – комплекс теплофизических величин, характеризующих горячий теплоноситель-пар (А соответствует по своему физическому смыслу частному коэффициент теплоотдачи aконд=a1).

,

где С - коэффициент расположения трубок, равный при горизонтальном расположении 0,72, а , r = 932 кг/м3, , - параметры греющего пара (см. [1], стр.512, таб. XXXIX).