4 (1176237), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Для работы в системахпроизводства контактной серной кислоты и в другихвысокоагрессивных средах применяют пластины из стали0Х23Н28МЗДЗТ. Наряду с нержавеющими сталями с высокимсодержанием никеля последнее время применяют малоникелевыестали-заменители марки Х17Н4Г9А и др. Для технической воды,масел, бензина, керосина и других неагрессивных к металлу средприменяют пластины из углеродистой оцинкованной стали 08 кп поГОСТу 14918.Для морской воды и ряда других сред пластины штампуют измельхиора МНЖМЦ 30-0,8-1 по ГОСТу 492.Для растворов, содержащих ионы хлора, а также для морскойводы эффективно использование пластин из титана марки ВТ 1-00 поАМГУ 475-1 А—63.
В ряде случаев перспективно использованиемедноникелевых сплавов, алюминиемагниевых сплавов и другихметаллов.Перечисленныесоображенияирекомендациипоконструированию эффективных теплопередающих поверхностеймогут быть частично использованы и при конструировании сварныхнеразборных и полуразборных пластинчатых теплообменников,ламельных, пластинчато-ребристых и спиральных теплообменников.Поскольку последние из аппаратов перечисленных типов имеютгладкие теплопередающие поверхности, то при их проектированииглавным является выбор оптимального эквивалентного диаметраканалов, скоростей рабочих сред и марки металла для обеспечениятребуемой коррозионной стойкости.56Таблица 9Характеристика резиновых прокладок для пластинчатых теплообменниковМаркирезины инормативна поставкуКаучуко-ваяосноваСУ-359ТУ233-54р,ГрПВСКС-З0Бутадиенстирольный4326МРТУ38-5-1166—64ТУ233-54р.ГpVBСНК-18БутадиенНитрильный1024ИР-36А;БКСО-107 ТУ233-54рНКИРП-1225МРТУ6-07-6031/64ИРП-1287СКФ-32ФторкаучукСКФ-26ИРП-1309аВТР-30070Бутилкаучук «А»Условия работыпрокладки(температурныепределы для воздуха иводы)Теплостойкая икислотнощелочестойкаяот —20 до+ 140°СОбластьпримененияОбщего назначениядля воды и водныхрастворовсолей, кислот,щелочей,фосфорной,соляной, азотнойкислотПовышенная тепло иМашинное масло,маслобензостойкость от соляровое, керосин,+ 50 до + 100° Сдизельное топливо,нефть, бензин,топливо Т-1,формалин, метанол.Ограниченно:фреон, скипидар,диметилформамид,ацетонитрил,бутиловый спиртПищевая от —20 до + Вода, молоко,110° Сспирт, пиво, вино,пищевые жиры,слабая уксуснаякислотаПовышеннаяВоздух, фреон,теплостойкость,минеральныемаслобензостойкость, масла, топливо Т-1;кислотокислоты: серная,щелочестойкаяазотная, соляная,фенол,тетрахлорэтан,стиролПовышенная стойкость Уксусныйкангидрид, водныеорганическимрастворырастворителям,фурфурола,теплостойкостьанилин, ацетон.от -20 до +140° СОграниченно:дибутилфталат,муравьинаякислота57ПримечаниеНестойка врастворителях,минеральных маслах,бензине, бензоле,четыреххлористомуглероде, ацетоне,анилинеНе стойка в средахкислот:азотной, уксусной идр., а также ацетон,бензол, фурфурол,тетрахлорэтан,анилинНе содержит вредныхдля организмачеловекапримесейНе стойка в средах:толуол,диметилформамид,метилпирролидон,фурфуролОпытная серияне стойкав тетрахлорэтанеПродолжение таблицы 9ИРП-1377ВТР 30201ВТУ 38-5-122-66СКЭП +Теплостойкая и+ СКМС-10 агрессивностойкаяЭтилен-про- От -30 до +l80°Cпиленовый+стирольный51-1481ВТР-51-206СКЭПэтиленпропиленовыйСКЭПТэтиленпропиленовыйПовышеннаятеплостойкостьот -50 до +180° СCKTB-IсиликоновыйПовышеннаятеплостойкость от—60 до +250° С51-3042ВТР-51-20614-ИРП-1343ИРП-1399ИРП-1401МРТУ38-5-6074-67ТУУТ1014-59Агрессивно-стойкая58Морская вода, пар, Опытная серияводные растворыфурфурола,уксусная кислота,N-метилпирролидон, ацетальдегид,хлористыйаммоний,диметплформамидПерегретая вода,растворы солейОпытные образцыN-метилпирролидон, уксуснаяОпытные образцыкислота,ацетальдегид,водные растворыфурфуролаВоздух, перегретая Опытные образцывода, нейтральныерастворы солей4.
МЕТОДИКИ РАСЧЕТА ТЕПЛООБМЕННЫХ АППАРАТОВ1.2.3.4.5.4.1. Расчет секции испарительного конденсатораИсходные данные:Тепловой поток Qк, кВт;Температура конденсации tк ,С;Температура наружного воздуха tв ,С;Относительная влажность воздуха , %;Холодильный агент.Порезультатамоптимизациирежимныхпараметровиспарительных конденсаторов, а также на основании анализакаталогов ведущих зарубежных фирм рекомендуется выбиратьследующие значения параметров: объемный расход воздуха, продуваемого через аппаратVв1= 0,03…0,045 м3/с на 1 кВт отводимой теплоты; отношение массовых расходов воды и воздуха - 71,0 кг/кг; плотность орошения горизонтальной трубы длиной 1мГl= 0,07…0,4 кг/(м с) (Гlmin=0,06); скорость воздуха во фронтальном сеченииWв = 4…6 м/с; расход свежей воды Vсв = 1,5…2 кг/час на 1 кВт отводимойтеплоты.При проведении теплового расчета площадь теплопередающейповерхности аппарата находится из условия равенства удельныхтепловых потоков, передаваемых холодильным агентом воде и водойвоздуху, при определенной температуре воды и стационарномрежиме работы аппарата.Удельный тепловой поток, передаваемый от холодильного агентак воде, определяется по уравнению теплопередачи:qaw= Kaw(tк – tw).Удельный тепловой поток от пленки водырассчитывают по уравнению тепло-массообмена:qв= im .59к(4.1.1)воздуху.(4.1.2)В формуле (4.1.1):1Kaw=1 Fн1( R загр а Fвнw-коэффициенттеплопередачиотхолодильного агента к воде отнесенный к наружной поверхноститруб;а =2100 (tк-tw) -1/6dвн-1/4–коэффициент теплоотдачи со стороныконденсирующегося аммиака;R=0,0004…0,0008 м2*К/Вт –принятое значение термическогосопротивления стенки и загрязнений;w =9750 Гl1/3 - коэффициент теплоотдачи от поверхностигоризонтальных труб к стекающей по ним водяной пленке;=1,5…2 – коэффициент, учитывающий увеличение площадинаружной поверхности водяной пленки за счет струй и капель воды;=в / Ср/ – коэффициент испарения воды в воздух, кг/м2 с;Ср/ =1- удельная теплоемкость влажного воздуха, кДж/кг К;в- коэффициент теплоотдачи от пленки воды к воздуху,определяется по формулам для поперечного обтекания пучковгладких или оребренных труб;im=(i2-i1)/ln(iw”-i1)/(iw”-i2) - средняя логарифмическая разностьэнтальпий;iw” - энтальпия насыщенного воздуха у поверхности воды т.е.при tв = tw и φ=1 ;i1 и i2 – энтальпии воздуха на входе в конденсатор и на выходе изнего;Прежде чем перейти к решению системы уравнений (4.1.1)(4.1.2) необходимо:1.
определиться со значениями Гl, , Wв т.е. принять их всоответствии с приведенными выше рекомендациями;2. найти температуру мокрого термометра ( tм=tв при φ=1 и d=const)для заданных параметров воздуха используя следующие зависимости:Р” = 62,22 exp [17,6 tв /(242+ tв)], кг/м2d = 0,622 φ Р” (Pб - φ Р”), кг *влаги/кг сухого воздуха (4.1.3)3.
вычислить значение в= Nu λ/dн,где число Nu зависит от режимаобтекания поперечного пучка труб (гладких или оребренных) приRe=Wв dн/ ( dн выбирается).Далее приняв первоначальное значение температуры воды tw≈ tм+(8…12) необходимо решить систему уравнений (4.1.1) –(4.1.2),60например,графоаналитическимметодомилиметодомпоследовательных приближений, имея ввиду что ряд величин,входящих в уравнения (4.1.1) и (4.1.2) зависят от tw. В результатерешения будут найдены температура воды tw и удельный тепловойпоток qFн = qaw = qв отнесенный к наружной поверхностиконденсатора.Следовательно, можно найти и требуемую поверхностьтеплопередачи:Fнар=Qк/ qFн .Параметры воздуха на входе в ИК находятся по формулам(4.1.3).Плотность влажного воздуха, кг/м3:в = 9,81 Рб (1+ dв) / 287 ( tв + 273) (1+ 1,61 dв) .Массовый расход воздуха через аппарат, кг/с:Gв = Vв1 в Qк .Энтальпия воздуха на выходе из конденсатора, кДж/ кг:i2 = i1 + Qк /Gв .Площадь живого сечения аппарата, м2:Fж = Gв / Wвв .Определение конструктивных размеров аппаратаПредварительно необходимо задать:Шаг труб по горизонтали Sг = (2…2,3)dнШаг труб по вертикали Sв = (1…1,15)dнОтношение к= В/l, где В ширина секции по горизонтали ( к=0,25; 0,5;1 т.е могут быть расположены 4; 2; 1 вентилятора).Число секций по горизонтали n=кFжSг ( Sг dн)Ширина секции по горизонтали, м: В= SгnДлина секции ( трубы), м:l = В/кЧисло труб по вертикалиz = Fнар / dнnlВысота секции, мH = zSв614.2.
Охлаждающие батареиОхлаждающие батареи классифицируют:а) по конструкции охлаждающей поверхности: на ребристые снавивными и пластинчатыми ребрами, гладкотрубные и панельные;б) по охлаждающему веществу — на аммиачные, фреоновые идля различных хладоносителей;в) по компоновке — на одно- и двухрядные;г) по расположению — на потолочные и пристенные;д) по исходному материалу — на стальные, медные истеклянные.С целью унификация аммиачные батареи и батареи дляхладоносителей, выполняются из стальных горячекатаных трубдиаметром 382,5 мм, оребренных спирально навитой стальнойлентой 450,8 мм с шагом 30 и 20 мм, что дает наружнуюповерхность на 1 погонный м трубы примерно в 1,5…2 м2/погонныйм, а коэффициент оребрения = 10…14,4.















