Расчет кожухотрубчатого холодильника

Средняя разность температур при противотоке:

+35 0С +20 0С (воздух)

+20 0С +12 0С (вода)

∆tб = 35-20 = 15 0С;

∆tм = 20-12 = 8 0С;

∆t ср = (∆tб -∆tм )/ln(∆tб/∆tм) = (15-8)/ln(15/8) = 7 0C = 280 К.

Средняя температура воды:

t2 = (20+12)/2 = 16 0С.

Средняя температура воздуха:

t1 = t2 + ∆t ср = 16 +7 = 23 0С.

Объемный расход воздуха:

Y = 300000 м3/сутки = 3,5 м3/с.

Массовый расход воздуха:

Gвозд = Y*ρ = 3,5*1,2 = 4 кг/с.

Определение тепловой нагрузки:

Qн = Gвозд*c*∆tб = 4*1011,9*15 = 607170 Вт,

где с = 1011,9 Дж/кг*К - средняя удельная теплоемкость воздуха.

Массовый расход воды:

Gв = Qн/с5*∆tм = 607170/4190*8 = 18 кг/с.

Поверхность теплообмена:

Fт = Qн/Кmin*∆t ср = 607170/800*7 = 108 м2,

где Кmin - минимальное ориентировочное значение коэффициента теплопередачи для соответствующего случая теплообмена, Вт/м2*К.

По полученным данным выбираем кожухотрубчатый холодильник в соответствии с ГОСТ 15118 - 79, ГОСТ 15120 - 79 и ГОСТ 15122 - 79:

• поверхность теплообмена при длине труб 3 м - 109м2;
• диаметр кожуха - 800 мм;
• диаметр труб - 25*2 мм;
• число ходов - 1;
• общее число труб - 465 шт.;
• площадь самого узкого сечения потока в межтрубном пространстве - 0,070 м2;
• площадь сечения одного хода - 0,161 м2.