obliczanie przeponowych (płaszczowo-rurkowych) wymienników ciepła

1. Bilans cieplny wymiennika

str. 559 T. Hobler: Ruch ciepła i wymienniki

Z bilansu cieplnego należy określić ilości czyników i ich temperatury

2. Średnia różnica temperatur w wymienniku

3. Określenie średnicy rurek i średniej prędkości przepływu czynników

Określenie średnicy rurek na podstawie norm wymienników płaszczowo-rurkowych.

Prędkości liniowe par i gazów pod niskimi ciśnieniami najczęściej są zawarte w granicach 8 30 m/s, dla cieczy zaś 0,5 3 m/s.

Założone wielkości będą zweryfikowane w dalszej części obliczeń.

4. Wyznaczenie współczynnika przenikania ciepła k

Współczynniki wnikania ciepła obliczyć dla konkretnych przypadków

5. Wyznaczenie powierzchni wymiany ciepła

Należy następnie przyjąć pewną rezerwę bezpieczeństwa powierzchni wymiany ciepła. W zależności od konkretnych warunków rezerwa ta wynosi zwykle ok. 30 %, ale czasami np. gdy decyduje opór cieplny osadu może wynosić i 100 %.

6. Wyznaczenie ilości rurek

Zakładając długość rurek l obliczamy ich ilość n. Wymiennik kalkuluje się najtaniej przy handlowej długości rurek. Dlatego najlepiej jest ocenić próbnie wymiary wymiennika, zanim przystąpi się do szczegółowych obliczeń.

7. Określenie średnicy wymiennika

Znając ilość rurek musimy założyć sposób rozmieszczenia rurek w dnie sitowym. Najczęściej jest to układ heksagonalny.

Określamy podziałkę t tj. odległość osi otworów sąsiednich.

- dla rur rozwalcowywanych t = (1,5 1,25) dz

- dla rur spawanych t = (1,35 1,2) dz

Wskazówki dotyczące doboru podziałki podano na str. 675.

Znając ilość rurek i podziałkę wprost z tablicy na str. 677 znajdujemy średnicę koła, w którym zmieszczą się środki rurek.

Aby otrzymać średnicę wymiennika należy do tej wartości dodać wartość średnicy zewnętrznej rurki oraz odstępu od ściany. Posługując się tablicą zaoszczędza się czas potrzebny na rysowanie a wyniki otrzymuje się zbliżone do właściwych.

8. Obliczenie rzeczywistej prędkości płynu w rurkach

Znając liczbę rurek sprawdza się rzeczywistą prędkość płynu w rurkach w oparciu o masowe natężenie przepływu czynnika G [kg/s].

gdzie: - gęstość płynu w jego średniej temperaturze

Jeżeli prędkość różni się od przyjętych na początku obliczeń, to można zmienić długość rurek albo też wykonać obliczenia ponownie, założywszy inną prędkość.

Jeżeli prędkość w jest mniejsza od wartości przyjętej w1 do obliczeń to można zbudować wymiennik wielobiegowy. Ilość biegów

9. Obliczenie grubości dna sitowego

Przed przystąpieniem do obliczeń wytrzymałościowych należy zapoznać się z p. 3 rozdziału ósmego: Ważniejsze szczegóły konstrukcyjne oraz p. 4: Obliczenia wytrzymałościowe.

Obliczenia wytrzymałościowe przeprowadzić w oparciu o przepisy DT lub o tom II Pikonia: Podstawy konstrukcji aparatury chemicznej.

10. Sprawdzenie kompensacji wymiennika

11. Obliczenie grubości płaszcza

12. Dobór króćców i kołnierzy

13. Rysunek złożeniowy

Wykład XI OBLICZANIE PRZEPONOWYCH WYMIENNIKÓW CIEPŁA str.1

---