2020-04-20
90
Обоснование и выбор исходных данных для расчета теплообменного аппарата
Таблица 3.1 - Исходные данные для расчета т/а
| Трубное пространство | Межтрубное пространство | ||||||
| tвх1, °С | tвых1, °С | G1, кг/с | Среда, фазовое состояние | tвх2, °С | tвых2, °С | G2, кг/с | Среда, фазовое состояние |
| 35 | -63 | 50 | Смесь углеводородных газов | -94 | -8 | - | Сухой отбензиненный газ |
Исходными данными для расчета теплообменного аппарата являются температуры теплоносителей и их расходы, причем достаточно знать расход только одного теплоносителя, а второй определится на основании уравнения теплового баланса (3.1):
(3.1)
где Q1 - количество тепла, переданное горячим теплоносителем, Дж,
Q2 - количество тепла, полученное холодным теплоносителем, Дж;
η -коэффициент, учитывающий потери в окружающую среду.
Физико-химические характеристики для метана (т.к. он является основным компонентом и составляет более 90%об. теплоносителей) при средних температурах, которые определяются следующим образом:
|
|
|
(3.2)
где Δtб и Δtм - соответственно большая и меньшая разность температур между горячим и холодным теплоносителями в процессе теплообмена, а если отношение 
£ 2, то с достаточной для практики точностью, Δtср можно определить как среднеарифметическую величину, т.е. принять
(3.3)
Получаем следующие значения:
для трубного пространства
<2,
- для межтрубного пространства
>2,
.
По средним температурам определяем физико-химические свойства метана, с учетом расчетного давления, и сводим в таблицу 3.2.
Распишем уравнение (3.1):
(3.4)
Подставляем исходные данные иопределяем неизвестное значение расхода:
;
кг/с.
Вносим полученное значение в таблицу 3.1.
Таблица 3.2 - Физико-химические характеристики сред
| Параметр | Метан (Трубное пространство) | Метан (Межтрубное пространство) |
| Плотность, ρ кг/м3. | ρ1=43,53 | ρ2=17,58 |
| Вязкость динамическая, μ Па·с. | μ1=11,19·10-6 | μ2=9,58·10-6 |
| Вязкость кинематическая, ν м2/с. | ν1=0,257·10-6 | ν2=0,545·10-6 |
| Удельная теплоемкость, Ср Дж/(кг·К). | Ср1=2652 | Ср2=2230,5 |
| Коэффициент теплопроводности, λ Вт/(м·К). | λ1=0,034 | λ2=0,027 |
