Главная | Обратная связь

Ориентировочный расчет теплообменника для охлаждения поглотителя

Необходимо выбрать и рассчитать теплообменник для охлаждения поглотителя расходом 0,63кг/c с начальной температурой 24°С до температуры абсорбции 17°С. В качестве теплоносителя для охлаждения используем захоложенную воду , поступающую при температуре 5°С.

Средняя температура теплоносителя в теплообменнике (5.1):

Тепловая нагрузка, согласно уравнению (5.1) составляет:

(5.2)

В качестве второго теплоносителя используется захоложенная вода с начальной температурой 5°C и конечной − 15°C. Теплообмен реализуется при чистом противотоке.

Распределение температур теплоносителей на концах теплообменника представлено на рисунке 5.1.

 

Распределение температур теплоносителей на концах теплообменника

поглотитель 24°C 17 C

хладогент 17°C 5 °C

Рисунок 5.1 – Распределение температур теплоносителей на концах теплообменника

 

В виду того, что

, (5.3)

 

 

то средняя разница температур определяется

(5.4)

Среднюю температуру хладагента рассчитаем по формуле (5.4)

Теплоемкость воды при этой температуре с =4105 .

(5.5)

Примем значение коэффициента теплопередачи ,соответствующее турбулентному движению жидкости 1500 . При этом ориентировочное значение поверхности теплообмена составит (5.6)

 

. (5.6)

Для теплоносителей, которые движутся по трубам и не меняют своего агрегатного состояния, необходимо принять такое количество труб в одном ходе теплообменника n_x, чтобы обеспечивалось их турбулентное движение. Примем число Рейнольдса для теплоносителя в трубах Re » 15000.

Количество труб в одном ходе теплообменника рассчитаем по формуле(5.7), где вязкость рассола при средней температуре 10 С m=1193,3Па×с:

 

(5.7)

Выбираем кожухотрубчатый теплообменник , по диаметром кожуха – 159 мм, диаметром теплообменных труб 25´2 мм, числом ходов – 1, общим числом теплообменных труб – 13, с поверхностью теплообмена – 2,0 м² при длине труб – 2 м.

 

(5.8)