Гідравлічний розрахунок.

З попередніх розділів розрахунку фактичні швидкості руху бульйону й води в каналах теплообмінника: =0,44 м/с; =0,8 м/с; =1928; =14667.

Обчислюємо коефіцієнт загального гідравлічного опору одиниці відносної довжини каналу для обох середовищ:

(36)

Гідравлічний опір пакетів пластин при цьому:

(37)

де L _н - наведена довжина потоку, 0,8 м.

(Па)

(Па)

Перевіряємо швидкості руху бульйону й води в штуцерах при площі прохідного перетину штуцера діаметром 40 мм.

(38)

(м²)

(39)

=2,23 (м/с)

(40)

(м/с)

Тому що швидкість води в штуцері більше припустимої (4,46>2,5 м/с), то розрахуємо місцевий гідравлічний опір водяного штуцера, прийнявши x_шт =1,5

(41)

(Па)

Загальний гідравлічний опір теплообмінника складе:

- для тракту руху бульйону

Па=91,392 кПа=9139,2 кг×с/м²

- для тракту руху води

Па=233,882 кПа=23388,2 кг×с/м²

Підрахуємо потужність, необхідну на подолання гідравлічних опорів при перекачуванні бульйону й води:

, (42)

де h ₁ - коефіцієнт корисної дії насоса для бульйону; h ₁=0,372;

h ₂ - коефіцієнт корисної дії насоса для води; h ₂=0,75;

(Вт)

(Вт)

Приймаємо потужність двигуна для бульйону 0,75 кВт, для води 1,7 кВт

2.4 Розрахунок теплової ізоляції.

Так як пластинчасті теплообмінники не ізолюються, то зробимо розрахунок ізоляції трубопроводу для гарячої води.

Температуру внутрішньої стінки ізоляції приймаємо рівній температурі стінки апарата t_ст =95°С. Температуру зовнішньої поверхні ізоляції приймаємо рівної t_з= 30°С, температуру навколишнього повітря t_п =20°С, ККД ізоляції h_із =85%

Коефіцієнт теплопередачі від зовнішньої неізольованої поверхні труби до повітря визначаємо по формулі:

(43)

(Вт/(м²×К))

Втрати тепла неізольованою трубою:

(44)

(Вт/м²)

При h_із =90% втрати ізольованої труби складе:

(45)

(Вт/м²)

Визначаємо теплопровідність для ізоляції при середній температурі ізоляції:

(46)

(°С)

(47)

(Вт/(м×К))

Необхідна товщин а ізоляції:

(48)

=0,055 м=55 мм

Перевіримо значення t_з:

, (49)

де a ₂ - коефіцієнт теплопередачі від ізоляції до повітря приміщення, Вт/(м²×К)

(50)

Вт/(м²×К)

Тоді

(51)

(°С)

Що близько до заданої температури.

Дата добавления: 2015-08-18