Режим течения турбулентный

Для турбулентного режима течения воды коэффициент теплоотдачи определим по зависимости [1].

альфа_в=А₅w^0,8_в/d^0,2,

где А₅=1748 (таблица№3, Приложение).

альфа_в=(1748*0,824^0,8)/0,0196^0,2=3292ккал/м²часК=3826 Вт/м^2КК

Термические сопротивления загрязнений канала приведены в задании. Термическое сопротивление загрязнения со стороны бензола равно R_загр.б = =0,0001м²часК/ккал, а со стороны воды - R_загр.в = 0,0007м²часК/ккал.

Определим термическое сопротивление стальной спирали, принимая её толщину равной δ = 2,5мм, а коэффициент теплопередачи стали равным λ = 40 ккал/м*час*К

R_ст= б/λ = 0,0025/40 = 0,0000625м²часК/ккал

Тогда, коэффициент теплопередачи спирального теплообменника равен

к= 1/(1/альфа_б+R_затр.б+R_ст+R_затр.в+1/альфа_в) =

= 1/(1/1764+0,0001+0,0000625+0,0007+1/3292) =

=1/(0,000567+0,0001+0,0000625+0,0007+0,0003)= =578,0ккал/м²часК=671Вт/м²К

Необходимая площадь поверхности нагрева спирального теплообменника

F=Q/к∆t= 148365/(578,0*60,0)=4,28м²

Определяем температуру стенки канала в первом приближении

t_ст1 = t_к – Q/(F*альфа_б) = 80,1 – 148365/(4,28*1764) = 60,4⁰C

Так как полученное значение температуры стенки канала заметно отличается от заданного, проводим расчёт во втором приближении.