Расчёт коэффициента теплопередачи красчс учётом загрязнений стенки

В процессе эксплуатации теплообменника с обеих сторон теплопередающей поверхности (т.е. как снаружи, так и изнутри трубы) появятся различного рода загрязнения, которые ухудшают теплопередачу (см. рисунок). Величина термического сопротивления этих загрязнений может быть различной, но учесть их появление мы обязаны на стадии проектирования аппарата. На рисунке показаны отложения с обеих сторон теплопередающей поверхности.

Так как горячий поток в нашем случае представляет собой чистую органическую жидкость (дихлорэтан), то загрязнения, ею вызываемые, будут иметь несущественную толщину. Холодный же поток – оборотная вода, содержащая соли жѐсткости и растворѐнный воздух. По этой причине загрязнения, которые она вызывает, будут значительны по своей толщине.

т

Толщина и коэффициент теплопроводности этих загрязнений неизвестны. Поэтому для практических расчѐтов используют значение тепловой проводимости загрязнений, полученные путѐм обобщения опыта эксплуатации теплообменного оборудования. Так, установлено, что тепловая проводимость отложений, которые вызывает чистая органическая жидкость, равна 5800 мВ × К. Вода загрязнѐнная (т.е плохого качества – а

где на наших заводах другая?) вызывает появление загрязнений с тепловой

т

проводимостью 1400÷1860 мВ × К. Примем тепловую проводимость со стороны толуола

т

т

5800 мВ × К, а со стороны воды 1500 мВ × К. Тогда расчѐтное значение коэффициента теплопередачи составит

+ + + +

1 т

Красч = 1 0, 002 1 1 1 = 559 мВ × К. 132,92 46 3159,3 5800 1500

Если сравнить значение этого коэффициента со значением, полученным в предыдущем пункте, то можно сделать вывод, что в процессе эксплуатации аппарата эффективность передачи теплоты упадѐт почти в два раза!

2.13. НАХОЖДЕНИЕ НЕОБХОДИМОЙ ПОВЕРХНОСТИ ТЕПЛООБМЕНА Fрасч

Определим теперь требуемую поверхность теплообмена из основного уравнения теплопередачи

Fрасч = K D tср = 3634796

Теперь мы можем сделать вывод – подойдѐт предлагаемый вариант теплообменника или

нет. Сделать это очень просто: путѐм расчѐтов мы установили, что площадь поверхности теплопередачи для заданной скорости дихлорэтана в трубах (т.е. фактически для определѐнного расхода!) в заданном же диапазоне температур должна быть 1918,6 м2. Нам же дан аппарат с площадью теплопередачи всего 510 м2. Понятно, что о его применении речи быть не может. Вывод: предлагаемый к установке аппарат не сможет обеспечить охлаждение дихлорэтана от температуры 85 0С до температуры 55 0С при скорости в трубах 2,0 м.

Дата добавления: 2015-07-08