Расход воды в конденсаторе-холодильнике

Расход воды определяется из уравнения теплового баланса аппарата. Без учета потерь в окружающую среду (аппарат покрыт теплоизоляцией) все тепло, отданное горячим теплоносителем, будет принято холодным теплоносителем, т.е.:

(28)

где Y₂ – расход воды, ;

С_в = 4, 190 - удельная теплоемкость воды при ее средней температуре в аппарате.

Откуда:

(29)

Промежуточная температура воды τ в конце первой или в начале второй зоны определяется из уравнения теплового баланса любой из зон.

Тепловой баланс первой зоны имеет вид:

(30)

Откуда:

(31)

Для ориентировочного выбора типа конденсатора-холодильника из уравнения теплопередачи рассчитывается поверхность теплообмена аппарата

, (32)

где К – коэффициент теплопередачи, ;

Δ t_ср – средний температурный напор, º С.

На основании практических данных для водяного конденсатора-холодильника принимаем коэффициент теплопередачи К= 300 .

Средний температурный напор (средняя разность температур) определим по формуле Грасгоффа:

,

где:

Δ t_б = T₁ – t₂ = 83, 4-40 = 34º С

Δ t_м = T₂ – t₁ = 40 – 25 = 15º С

Тогда поверхность теплообмена будет равна:

Руководствуясь рекомендациями по проектированию поверхностных теплообменников, направляем холодный теплоноситель – воду в трубное пространство, а горячий - в межтрубное. Примем скорость воды в трубах и определим площадь сечения одного хода по трубам, обеспечивающего принятую скорость

, (36)

где - плотность воды при её средней температуре в аппарате

По полученному числовому значению поверхности теплообмена и площади сечения одного хода по трубам выбираем конденсатор – холодильник с неподвижными трубными решетками, горизонтальный. ГОСТ 15121, ГОСТ 15118.

Краткая техническая характеристика аппарата:

Диаметр кожуха внутренний, мм 1200

Диаметр труб наружный, мм 20

Толщина стенки труб, мм 2

Длина трубы, мм 4000

Число ходов по трубам 6

Общее число труб, шт 1544

Площадь сечения одного хода по трубам, м² 0, 03

Площадь самого узкого сечения потока в межтрубном пространстве 0, 093

Поверхность теплообмена, м² 388

Общая поверхность теплопередачи равна суммарной поверхности двух зон

F = F₁ + F₂