Projekt nr2

Dobrać wiązkę rurek do wymiennika płaszczowo-rurkowego służącego do podgrzania S [kg/s] wodnego roztworu soli nieorganicznej o własnościach wody od temp T_A1 do T_A2. Czynnikiem grzejnym jest para wodna nasycona o ciśnieniu p_B. Proponuje się wymiennik jedno- lub wielosekcyjny typu P pionowy.

Dane:

T_A1 - 35˚C

T_A2 - 85˚C

S - 20 kg/s

p_B - 2,3·10^-5 Pa

1. Określam temperaturę pary T_B na podstawie jej ciśnienia p_B

T_B - 125˚C

2. Obliczam zastępczą różnice temperatur ΔT_Z między parą, a roztworem

3. Obliczam średnia temperaturę roztworu

T_AŚr. = T_B - ΔT_Z = 125-61,66=63,34˚C

4. Obliczam strumień ciepła, który trzeba dostarczyć do roztworu

q= S·c·(T_A2-T_A1)= 20 kg/s ·4210J/kg·K ·(85-35)˚C = 4 210 000[J/s]

5. Oszacowuję powierzchnię grzejną, zakładając współczynnik przenikania między

K= 2000-4000[W/m²·K]

m²

6. Oszacowuję liczbę rurek `n' zakładając ilość `m' sekcji równą 4, prędkość 2[m/s], średnica rurek 25/30

Interpolacja gestości w temp 63,34˚C

x=981,4[kg/m³]

7. Z tabeli przyjmuje najbliższą liczbę rurek n=116

Obliczam całkowitą powierzchnię wymiany ciepła

8. Obliczam rzeczywistą prędkość roztworu w rurach w wiązce przyjętej poprzednio

=1,43[m/s]

9. Obliczam współczynnik wnikania ciepła do roztworu

83089,95[-]

10. Obliczam średnią temparature ścianki po stronie roztworu T_WA

A_A=n·π·d·L=116·3,14·0,025[m]·3[m]=27,318[m²]

11. Obliczam średnią temperaturę ścianki po stronie pary T_WB

12. Obliczam współczynnik wnikania ciepła po stronie pary

13. Obliczam współczynnik przenikania ciepła

14. Obliczam powierzchnię wymiany ciepła

Obliczona powierzchnia wymiany ciepła mieści się w granicach błędu

---