Projekt wymiennika ciep-a marcin, wmiennik


Politechnika Poznańska

0x01 graphic
Wydział Technologii Chemicznej

Zakład Inżynierii i Aparatury Chemicznej

0x01 graphic

Projekt z podstaw inżynierii chemicznej

Wymiennik ciepła

Rok studiów

III

Nr projektu

1

Data oddania

Sprawdził

Ocena

Zwrot

Dokumentacja techniczna wymiennika ciepła.

1.Strona tytułowa

2.Charakterystyka techniczna aparatu

3. Strony obliczeniowe

4. Spis treści

5.Wykaz oznaczeń z jednostkami

6.Spis cytowanej literatury

7.Rysunek ofertowy

Charakterystyka techniczna aparatu

1.1.Zastosowanie.

Zaprojektowano aparat służący do podgrzewania nitrobenzenu temperatura przy wlocie aparatu wynosi T=30oC natomiast żądana temperatura opuszczającej cieczy wynosi T=40oC. Natężenie przepływu wynosi 27000 kg/h i temperatura wody chłodzącej przy wlocie aparatu wynosi T=90oC a na wylocie T=70oC.

Zastosowano wymiennik płaszczowo - rurowy z jednodrogową wiązką rurek stalowych.

1.2. Schemat ideowy aparatu

1.3. Rozwiązanie konstrukcyjne.

Zastosowano przeciwprądowy wymiennik płaszczowo - rurowy ze stałymi dnami sitowymi. Do budowy zastosowano rurki Φ 16 x 1.6 , rurki rozmieszczono w układzie heksagonalnym o podziałce t = 21.

1.4. Opis działania.

Nitrobenzen jest podgrzewany wodą płynącą w przestrzeni między rurowej.

1.5. Rodzaj stosowanego materiału.

Wymiennik ciepła pracuje w niskiej temperaturze T=338K i mało agresywnym środowisku dlatego użyto do budowy stal St3S , którą można stosować do T=573K.Zaproponowano poziome ustawienie wymiennika. Płaszcz i rury na króćce wykonano ze stali kotłowej K18 , natomiast dennice i rurki ze stali St3S.

Stal

Re[N/m2]

Rm[N/m2]

St3S

2,4*108

2,6*108

K18

4,0*108

4,5*108

1.6.Inne szczegóły.

Średnica wymiennika Dz= 0,6 [m]

Grubość ścianki s = 0,008 [m]

Długość rur l = 6 [m]

Ilość rur i = 649 [sztuk]

Powierzchnia wymiany ciepła F = 0,0834 [m2]

Ilość wymienianego ciepła Q = 3721269,9 [J/s]

Współczynnik wymiany ciepła K = 967,4572 [W/m2K]

2. Parametry opisujące właściwości czynnika.

2.1Woda

2.1.1. Lepkość.

T [oC]

70

90

η[Pa*s]

4,0586*10-4

3,1475*10-4

0x01 graphic
[Pa*s]

3,603*10-4

2.1.2. Gęstość.

T [oC]

70

90

ρ [kg/m3]

997,7

965,3

0x01 graphic
[kg/m3]

981,5

2.1.3. Ciepło właściwe.

T [oC]

70

90

Cp [J/kg*K]

4211,92

4228,87

Cp [J/kg*K]

4220,395

2.1.4. Współczynnik przewodzenia ciepła.

T [oC]

70

90

λ[W/m*K]0x01 graphic

0,668

0,680

0x01 graphic
[W/m*K]

0,674

2.2.Nitrobenzen.

2.2.1. Lepkość.

T [oC]

20

40

η[Pa*s]

1,69*10-3

1,44*10-3

0x01 graphic
[Pa*s]

1,565*10-3

2.2.2. Gęstość.

T [oC]

20

40

ρ [kg/m3]

1203

1183

0x01 graphic
[kg/m3]

1193

2.2.3. Ciepło właściwe.

T [oC]

20

40

Cp [J/kg*K]

1453,9

1508,4

Cp [J/kg*K]

1481,15

2.2.4. Współczynnik przewodzenia ciepła.

T [oC]

20

40

λ[W/m*K]0x01 graphic

0,151

0,147

0x01 graphic
[W/m*K]

0,149

Dane

Obliczenia

Wynik

3. Bilans cieplny.

[1]

CpA(TA1) = 1453 [J/kg*K]

CpA(TA2) = 1508 [J/kg*K]

3.1. Średnie ciepło właściwe nitrobenzenu.

0x01 graphic

CpA(TA1)-ciepło właściwe alkoholu w T=293 [K]

CpA(TA1)-ciepło właściwe alkoholu w T=313 [K]

0x01 graphic

[1]

CpB(TB1) = 4211 [J/kg*K]

CpB(TB2) = 4228 [J/kg*K]

3.2. Średnie ciepło właściwe wody.

0x01 graphic

CpB(TB1)-ciepło właściwe wody w T=343 [K]

CpB(TB2)-ciepło właściwe wody w T=363 [K]

0x01 graphic

TA1= 293 [K]

TA2= 313 [K]

GA= 7,5[kg/s]

0x01 graphic

3.3.Ilośc ciepła wymienianego

Q = GA*0x01 graphic
*(TA2-TA1)

Q= 2,221*105 [J/s]

TB1= 343 [K]

TB2= 363 [K]

Q= 2,221*105 [J/s]

0x01 graphic

3.4.Masowe natężenie przepływu wody chłodzącej

0x01 graphic

GB= 2,632 [kg/s]

Marcin Wawrzyniak

Dane

Obliczenia

Wynik

4.Moduł napędowy procesu.

TA1= 293 [K]

TA2= 313 [K]

TB1= 343 [K]

TB2= 363 [K]

Jako rozwiązanie konstrukcyjne zastosowano układ

przeciwprądowy.

ΔT­­1= T­A1-TB1

ΔT2= TA2-TB2

TUTAJ MA BYĆ RYSUNEK

ΔT1= 50 [K]

ΔT2= 50 [K]

ΔTm= 50 [K]

5.Sprawdzenie założonej temperatury.

TA1=293 [K]

TA2=313 [K]

TB1=343 [K]

0x01 graphic

0x01 graphic

GA=7,5 [kg/s]

GB=5,3106[kg/s]

0x01 graphic

TB2= 363 [K]

6.Ilośc rurek.

6.1 Powierzchnia przekroju rurek.

Do budowy wymiennika użyto rurki stalowe o wymiarach

Φ = 16 x 1,6 zgodnie z normą

BN - 80/2251-10 i założona prędkość przepływu benzenu wynosi

ωA = 0,5 [m/s]

Marcin Wawrzyniak

Dane

Obliczenia

Wynik

ωA = 0,5 [m/s]

GA= 7,5 [kg/s]

ρAsr= 1193 [kg/m3]

6.2. Pole przekroju rurek.

0x01 graphic

fA = 0,013 [m2]

dz = 0,016 [m]

s1 = 0,0016 [m]

t = 0,0021 [m]

fA =0,013 [m2]

dw = 0,0128 [m]

6.3. Ilość rurek w oparciu o normy

0x01 graphic

i= 111

Przyjęto ilość rurek równą i= 151 na podstawie normy

BN 80/2251-04

i = 151

7. Średnica wymiennika.

Dz = 0,323 [m]

s2 = 0,008 [m]

Obliczenie średnicy wymiennika.

Dw = Dz - 2s2

Dz - średnica obejmująca rury zewnętrzne odczytana z

Normy BN-80/2251-04

Dw = 0,307 [m]

8.Sprawdzenie założonej prędkości dla benzenu.

dw = 0,0128 [m]

GA = 7,5 [kg/s]

i = 151

Sprawdzenie zalożonej prędkości benzenu.

0x01 graphic


wrz=0,4

Marcin Wawrzyniak

9.Równanie kryterialne.

ωA = 0,4 [m/s]

dw = 0,0128 [m]

ηAsr = 0,00156 [Pa*s]

ρAsr = 1193 [kg/m3]

0x01 graphic
λA = 1,457 [W/m*K]

ReA = 3367

PrA = 15,5

NuA = 24

λAsr= 0,149 [W/m*K]

dw = 0,0128 [m]

9.1 Wartości liczb kryterialnych liczone dla benzenu.

9.1.1.Liczba Reynoldsa ReA

0x01 graphic

9.1.2.Liczba Prandtla PrA

0x01 graphic

9.1.3.Liczba Nusselta NuA

0x01 graphic

9.1.4.Współczynnik wnikania ciepła αA

0x01 graphic

ReA = 3367

PrA = 15,5

NuA = 45,7

αA= 567,9 [W/m2*K]

Marcin Wawrzyniak

Dane

Obliczenia

Wynik

9.2.Dla wody

Dw = 0,307 [m]

GB=2,632 [kg/s]

ρB =981,5 [kg/m3]

fB = 0,044 [m]

dz = 0,016 [m]

i =151

ωB = 0,4 [m/s]

de = 0,021 [m]

ηB = 0,0003603 [W/m*K]

0x01 graphic

λBsr= 0,680 [W/m*K]

ReB = 3414

PrB = 2,25

NuB =21,3

9.1 Wartości liczb kryterialnych liczone dla wody.

9.2.1.Prędkość liniowa dla wody.

0x01 graphic

0x01 graphic

9.2.2.Liczba Reynoldsa ReB

0x01 graphic

de - średnica ekwiwalentna

0x01 graphic

9.2.3.Liczba Prandtla PrB

0x01 graphic

9.2.4. Liczba Nusselta NuB

0x01 graphic

9.2.5. Współczynnik wnikania ciepła αB

0x01 graphic

fB = 0,044 [m]

ωB = 0,061 [m/s]

de = 0,021 [m]

ReB = 3414

PrB = 2,25

NuB = 21,3

αB = 698,5

Marcin Wawrzyniak

Dane

Obliczenia

Wynik

10.Współczynnik przenikania ciepła.

αA= 2731,926[W/m2*K]

αB = 1569,8019

TA2=338[K]

TB1=278[K]

λ=52,335[W/m*K]

s=0,008[m]

10.1.Temperatura ściany0x01 graphic

0x01 graphic

10.2 Współczynnik przenikania ciepła

0x01 graphic

Ts=316,1045

K=967,4572

11.Teoretyczna powierzchnia wymiany ciepła.

Q=3721269,9[J/s]

K=967,4572

ΔTm=32,5[K]

0x01 graphic

Ft=118,3521[m2]

12. Długość rurek.

Ft=118,3521[m2]

12.1 Powierzchnia

rzeczywista.

Frz=Ft+0,3Ft

Frz=153,8577[m2]

dz = 0,016 [m]

dw = 0,0128 [m]

12.2 Powierzchnia jednostkowa rurek.

0x01 graphic

Fm=Πidm

dm=0,0144[m]

Fm=29,3451[m]

Frz=153,8577[m2]

Fm=29,3451[m]

12.3 Długość rurek .

0x01 graphic

H=5,2430[m]

Iwona Kwiatkowska

Dane

Obliczenia

Wynik

H=5,2430[m]

D=0,584[m]

13. Warunek smukłości.

0x01 graphic

0x01 graphic

14. Grubość powłoki cylindrycznej.

Re=2,4*108[N/m2]

Xe=1,8

α'=1

Zdop=0,8

pr=1,013*105[Pa]

qv=9,81[m/s2]

ρB =999,6 [kg/m3]

c1=0,008[m]

2=0,001[m]

14.1. Dopuszczalne natężenie na rozciąganie.

0x01 graphic

Re- jest to granica plastyczności

dla stali St3S.

Xe- współczynnik bezpieczeństwa odniesiony do grubości płynności na rozciąganie.

α'- współczynnik poprawkowy

14.2 Obliczeniowa grubość powłoki

β=0x01 graphic
to a=1

Z=0,8*ZdopZ
Z-współczynnik wytrzymałości szwu.

Ph=qv*H*ρB

pow=pr+ph

ph-ciśnienie hydrostatyczne

pow-ciśnienie obliczeniowe

14.3 Rzeczywista grubość powłoki.

c2=τ*s

c=c1+c2+c3

g=go+c

Iwona Kwiatkowska

K'=133333333[N/m2]

β=0x01 graphic
0x01 graphic
1,0273

Z=0,64

pow=179748,61[Pa]

c2=0,001

c=0,009[m]

g=0,00953[m]

Dane

Obliczenia

Wynik

g=0,00953[m]

gsz=0,0013781

14.4.Sprawdzenie wytrzymałości powłoki ze względu na sztywność.

g>gsz

Warunek został spełniony.

15.Obliczenia konstrukcyjno - wytrzymałoąściowe.

15.1 Dobór materiału

Do wykonania wymiennika ciepła przyjęto

  • stal R35 - dla płaszcza i rur w króćcach według normy PN - 89/H - 84023/07

  • stal St3 - dla dennic i rurek

  • uszczelki azbestowo-kauczukowe

Na podstawie normy PN - 64/M - 3511 dobrano dennice o następujących wymiarach:

Dw [mm]

Rw [mm]

rw [mm]

hw [mm]

hc [mm]

g [mm]

m [kg]

600

800

40

86

40

8

32

Iwona Kwiatkowska

Dane

Obliczenia

Wynik

15.2 Obliczenie średnicy otworów w ścianie płaszcza dennicy nie wymagającej wzmocnienia

Największa średnica otworów niewymagających wzmocnienia to najmniejsza wartość z podanych niżej wzorów:

1.0x01 graphic

2.dm = 0.35*Dz

3.dm = 0.2

pr =1,013 *105 [Pa]

Dw = 0,6 [m]

gp = 8*10-3 [m]

c2 = 1*10-3 [m]

a = 1

Re = 24*107

Xe = 1,8

Dz = 0,6016 [m]

15.2.1.Dla dennicy

0x01 graphic

0x01 graphic

ad.1

dmd=0,279[m]

ad.2

dmd=0,21[m]

ad.3

dmd=0,2[m]

Zatem największa średnica otworu w dennicy niewymagająca wzmocnienia wynosi

dmd=0,2[m] wg. normy PN-59/H-74252 przyjęto otwory na króćce d­md=0,135[m]

k = 1,33*108

zr = 1,7*10-2

dmd=0,2[m]

Iwona Kwiatkowska

Dane

Obliczenia

Wynik

pow = 179748,61 [Pa]

gp = 8*10-3 [m]

Re = 24*107

Xe = 1,8

15.2.2.Dla płaszcza

0x01 graphic

ad.1

dmp=0,12[m]

ad.2

dmp=0,21[m]

ad.3

dmp=0,2[m]

Zatem największa średnica otworu w płaszczu niewymagająca wzmocnienia wynosi dmp=0,12[m]

Zr=3*10-2

dmp=0,12[m]

15.3. Obliczenie grubości dna sitowego.

Z normy BN-69/2251-06 odczytano liczbę otworów w poszczególnych rzędach dna sitowego.

Rząd

0

1

2

3

...

14

Liczba

otworów

29

28

27

26

...

15

Przyjęto układ heksagonalny rozmieszczenia rurek z podziałką:

t=0,21[m].

Średnica koła ograniczającego otwory:

d=0,58[m].

Iwona Kwiatkowska

Dane

Obliczenia

Wynik

Dw=0,6 [m]

Pow=179748,61 [Pa]

k=2,2*108

i'=29

dz=0,016 [m]

t=0,021 [m]

c1=8*10-3 [m]

0x01 graphic

0x01 graphic

Przyjęto grubość dna sitowego na podstawie normy BN-69/2251-06 równą gs=0,02[m]

Φ=0,303

gs=0,018[m]

gs=0,02[m]

Ze względu na zależność t-dz≤5 , stosujemy metodę rozwalcowania jako sposób połączenia rurek z dnem sitowym - sposób mocowania R2

wg. Normy BN-80/2251-03-08

15.4. Dobór aparatury na podstawie norm.

15.4.1. Króćce.

Zgodnie z uzyskiwanymi wynikami dla średnicy otworu w płaszczu i dennicach niewymagającego wzmocnienia przyjęto wg. Normy PN-59/H-74252 średnicę rury na króćce d=0,135[m].

Dla dennic przyjęto króciec z kołnierzem przypawanym okrągłym z szyjką , natomiast dla płaszcza króciec z kołnierzem z luźnym.

Iwona Kwiatkowska

Dane

Obliczenia

Wynik

15.4.2.Króciec z kołnierzem przypawanym okrągłym z szyjką.

Według normy BN-76/2211-40. W tabeli podano

wymiary w milimetrach.

Dnom

Rura

Kołnierz

dz

s

długość

Masa [m]

Dz

g

Do

otwory

D2

H

s

r

D1

F

m

l1

l2

d0

liczba

100

108

4

150

250

10,3

220

20

180

18

8

125

52

5

8

158

3

4,35

Iwona Kwiatkowska

Dane

Obliczania

Wynik

15.4.3. Króciec z kołnierzem luźnym.

Według normy BN-76/2211-37. W tabeli podano

wymiary w milimetrach.

Dnom

Rura

Kołnierz

dz

s

Masa

długość

Dz

Dw

g

Do

Otwory

n

Masa

l1

l2

do

Liczba

100

108

4,5

11,6

200

300

210

112

14

170

18

4

6

2,38

Pierścień

Masa

D­­1

2

b

0,87

148

102

14

Iwona Kwiatkowska

Dane

Obliczenia

Wynik

15.4.4. Kołnierz kryzowy.

Przyjęto kołnierz przypawany okrągły z szyjką według normy PN - 67/H - 7472

Rura

Kołnierz

Śruby

Masa

Dnom

dz

z­

q

Do

do

Szyjka

libzba

Gwint

44,3

Dz

H

S

r

620

780

28

725

30

642

80

8

12

20

M27

Iwona Kwiatkowska

Dane

Obliczenia

Wynik

15.4.5. Uszczelki.

W aparacie zastosowano uszczelki azbestowo-kauczukowe.

Wymiary uszczelek według normy PN - 86/H - 74374/02

Dnom

d

D

s

100

115

162

3

600

610

734

3

Iwona Kwiatkowska

Dane

Obliczenia

Wynik

15.5.Określenie masy aparatu.

m2=14,85[kg]

m1=14,65[kg]

mkk=44,3[kg]

mr=2216[kg]

md=32[kg]

ρst=7,85*103[kg/m3]

H=6[m]

g=,008

Dzk=0,780

fw=0,0835[m2]

Mp=3616,44[kg]

ρB =999,6 [kg/m3]

ρA = 766 [kg/m3]

fm=0,1522[m2]

p=0,0159[m3]

mw = 912,83[kg]

mA = 408,12[kg]

15.5.1.Pustego.

Mp=mk+mp+mr+2mkk+2ms+2md

mk=2m1+2m2

mp=Dw*Π*H*ρst*g

0x01 graphic

15.5.2.Zalanego.

Mz =Mp +mw+mA

mw=fm*h* ρB

mA=(2*p + fw*H)* ρA

­­­­

mk=59[kg]

mp=710[kg]

ms=239,42[kg]

Mp=3616,44[kg]

mw = 912,83[kg]

mA = 408,12[kg]

Mz = 4937,37[kg]

Iwona Kwiatkowska

Dane

Obliczenia

Wynik

15.6. Dobór łap

15.6.1.Dobór wielkości łap

Łapy dobrano według normy BN - 64/2212 - 02

Zalecana wielkość łap:

w = 0,1 [m]

Najmniejsza grubość płaszcza nie wymagająca wzmocnienia :

gc = 0,008 [m]

15.6.2.Główne wymiary łap aparatów według BN - 64/2212 - 02

Wielkość

W

H

S

m

emax

Masa[kg]

100

100

158

85

102

80

1,6

Iwona Kwiakowska

16. Spis treści Strona

1.Charekterystyka techniczna aparatu 3

1.1.Zastosowanie. 3

1.2. Schemat ideowy apara 3

1.3.Rozwiązanie konstrukcyjne. 4

1.4.Opis działania. 4

1.5. Rodzaj stosowanego materiału 4

1.6.Inne szczegóły. 4

2. Parametry opisujące właściwości czynnika. 5

2.1.Woda 5

2.1.1. Lepkość. 5

2.1.2 Gęstość. 5

2.1.3. Ciepło właściwe 5

2.1.4. Współczynnik przewodzenia ciepła. 5

2.2.Alkohol. 6

2.2.1. Lepkość 6

2.2.2.Gęstość 6

2.2.3.Ciepło właściwe 6

2.2.4.Współczynnik przewodzenia ciepła 6

3.Bilans cieplny 7

3.1.Średnie ciepło właściwe alkoholu 7

3.2. Średnie ciepło właściwe wody 7

3.3.Ilość ciepła wymienianego 7

3.4.Masowe natężenie przepływu wody chłodzącej 7

4.Moduł napędowy procesu. 8

5.Sprawdzenie założonej temperatury. 8

6.Ilośc rurek. 8

6.1 Powierzchnia przekroju rurek. 8

6.2. Pole przekroju rurek. 9

6.3. Ilość rurek w oparciu o normy 9

7. Średnica wymiennika. 9

8.Sprawdzenie założonej prędkości dla alkoholu. 9

9.Równanie kryterialne. 10

9.1 Dla alkoholu 10

9.1.1.Liczba Reynoldsa ReA 10

9.1.2.Liczba Prandtla PrA 10

9.1.3.Liczba Nusselta NuA 10

9.1.4.Współczynnik wnikania ciepła αA 10

9.2.Dla wody 11

9.2.1.Prędkość liniowa dla wody 11

9.2.2.Liczba Reynoldsa ReA 11

9.2.3.Liczba Prandtla PrB 11

9.2.4. Liczba Nusselta NuB 11

9.2.5. Współczynnik wnikania ciepła αB 11

10.Współczynnik przenikania ciepła. 12

10.1.Temperatura ściany 12

10.2 Współczynnik przenikania ciepła 12

11.Teoretyczna powierzchnia wymiany ciepła. 12

12. Długość rurek. 12

12.1 Powierzchnia rzeczywista. 12

12.2 Powierzchnia jednostkowa rurek. 12

12.3 Długość rurek . 12

13. Warunek smukłości. 13

14. Grubość powłoki cylindrycznej. 13

14.1. Dopuszczalne natężenie na rozciąganie. 13

14.2 Obliczeniowa grubość powłoki 13

14.3 Rzeczywista grubość powłoki. 13

14.4.Sprawdzenie wytrzymałości powłoki ze względu na sztywność. 14

15.Obliczenia konstrukcyjno - wytrzymałoąściowe. 14

15.1 Dobór materiału 14

15.2 Obliczenie średnicy otworów w ścianie płaszcza

dennicy nie wymagającej wzmocnienia 15

15.2.1.Dla dennicy 15

15.2.2.Dla płaszcza 16

15.3. Obliczenie grubości dna sitowego. 16

15.4. Dobór aparatury na podstawie norm. 17

15.4.1. Króćce. 17

15.4.2.Króciec z kołnierzem przypawanym okrągłym z szyjką.18

15.4.3. Króciec z kołnierzem luźnym. 19

15.4.4. Kołnierz kryzowy. 20

15.4.5. Uszczelki. 21

15.5.Określenie masy aparatu. 22

15.5.1.Pustego. 22

15.5.2.Zalanego. 22

15.6.Dobór wielkości łap 23

16. Spis treści 24

17.Wykaz oznaczeń z jednostkami 26

18.Wykaz literatury 28

19. Rysunek ofertowy

17.Wykaz oznaczeń z jednostkami

a - współczynnik według tablic

c1 - naddatek grubości blachy ze względu na minusową

odchyłkę blachy [m]

c2 - naddatek grubości blachy ze względu na korozję [m]

c - całkowity naddatek grubości blachy [m]

CpA(TA1) - średnie ciepło właściwe alkoholu w temp. TA1 [J/kg*K]

0x01 graphic
- średnie ciepło właściwe alkoholu [J/kg*K]

CpA(TA2) - średnie ciepło wł. alkoholu w temp. TA2 [J/kg*K]

CpB(TB1) - średnie ciepło wł. wody w temp. TB1 [J/kg*K]

CpB(TB2) - średnie ciepło wł. wody w temp. TB2 [J/kg*K]

0x01 graphic
- średnie ciepło właściwe wody [J/kg*K]

dw - średnica wewnętrzna rurek [m]

Dw - średnica wewnętrzna wymiennika [m]

dz - średnica zewnętrzna rurek [m]

Dz - średnica zewnętrzna wymiennika [m]

F -powierzchnia rurki [m2]

fA -pole przekroju rurek [m2]

fm - przekrój przestrzeni międzyrurowej [m2]

Fm - powierzchnia jednostkowa rurek [m2]

fr - powierzchnia przekroju rurki [m2]

Frz - powirzchnia rzeczywista rurek [m2]

Ft - teoretyczna powerzchnia wymiany cipła [m2]

fw - przekrój wewnętrzny rurki [m2]

g - rzeczywista grubość powłoki [m]

GA - natęrzenie przepływu alkoholu [kg/s]

GB-masowe natężenie przepływu wody [kg/s]

gsz - wytrzymałość powłoki ze względu na sztywność

H-długość rurek [m]

i -ilość rurek

i'-liczba rurek w rzędzie zerowym

k' - dopuszczalne natężenie na rozciąganie [N/m2]

K-współczynnik przenikania ciepła [W/m2K]

m1-masa króćca w dennicy [kg]

m2- masa króćca w płaszczu [kg]

mA - całkowita masa alkoholu w wymienniku [kg]

md- masa dennicy [kg]

mkk-masa kołnierza kryzowego [kg]

Mp-całkowita masa pustego wymiennika [kg]

mr-całkowita masa rurek [kg]

mw -całkowita masa wody w wymienniku [kg]

NuA - liczba Nusselta dla alkoholu

P - pojemność dennic [m3]

pow - ciśnienie obliczeniowe [Pa]

pr - ciśnienie robocze [Pa]

PrA - liczba Prandtla dla alkoholu

PrB - liczba Prandtla dla wody

Q - ilość ciepła wymienianego [J/s]

qv - przyspieszenie ziemskie [m/s2]

Re - granica plastyczności [N/m2]

ReA - liczba Reynoldsa dla alkoholu

ReB - liczba Reynoldsa dla wody

s - grubość ścianki płaszcza [m]

s1 - grubość ścianki rurek [m]

t - podziałka [m]

TA1 - temp. alkoholu opuszczającego wyminnik [K]

TA2 - temp. alkoholu wchodzącego do wyminnika [K]

TB1 - temp. wody opuszczającej wyminnik [K]

TB2 - temp. wody wchodzącej do wyminnika [K]

V - objętościowe natęrzenie przepływu [m3/s]

Xe - współczynnik bezpieczeństwa

Zdop ­­- dopuszczalny współczynnik wytrzymałości szwu

α' - współczynnik poprawkowy

αA - wspólczynnik wnikania ciepła dla alkoholu [W/m2*K]

αB - wspólczynnik wnikania ciepła dla wody [W/m2*K]

ΔTm - średnia temperatura ścianki rurki [K]

ηA - lepkość alkoholu [Pa*s]

ηB - lepkość wody [Pa*s]

λA - współczynnik przewodzenia ciepła dla alkoholu [W/m*K]

λB - współczynnik przewodzenia ciepła dla wody [W/m*K]

ρA - gęstość alkoholu [kg/m3]

ρB - gęstość wody [kg/m3]

ρst - gęstość stali [kg/m3]

ωA - założona prędkość przepływu alkoholu [m/s]

ωB - prędkość przepływu wody [m/s]

18.Wykaz literatury:

1. L. Broniarz - Press, J.Różański, S.Woziwodzki

„Inżynieria chemiczna i procesowa - procesy wymiany ciepła”

2. L.W. Kurmaz „Podstawy konstrukcji maszyn - projektowanie”

11



Wyszukiwarka