Охлаждающая среда – вода

Теплоемкость воды, С = 4,19 Дж/(кгּград)

Температура охлаждающей воды:

- на входе = 20 °С

- на выходе = 60 °С

Тепло, выделившееся при конденсации паров растворителя, Вт

Вт

Тепло, унесенное охлаждающей водой, Вт

Приравнивая приходную часть к расходной, получаем уравнение

теплового баланса, Вт

Из уравнения теплового баланса находим расход охлаждающей

воды, /ч

/ч

Расход охлаждающей воды составляет – 0,05 /ч

Необходимая поверхность теплообмена определяется как

где: Q – количество тепла, передаваемое через поверхность теплообмена;

k – коэффициент теплопередачи;

– средняя разность температур между охлаждающей водой и конденсируемым растворителем

Длина трубного пучка определяется как

Коэффициент теплопередачи, Вт/( град)

где: – коэффициент теплоотдачи от греющей смеси паров растворителя к стенке трубы, Вт/( град)

– коэффициент теплоотдачи от стенки трубы к охлаждаемой воде, Вт/( град)

– толщина стенки трубы, 0,002 м

– теплопроводность стенки трубы, Вт/(мּград)

= 14 Вт/(мּград)

Коэффициент теплоотдачи от паров растворителя к стенке трубы, Вт/( град).

где: – коэффициент, учитывающий угол наклона теплообменника, при вертикальном расположении 0,942;

– плотность растворителя, 700 кг/

– ускорение силы тяжести, 9,81 м/

– теплота парообразования растворителя, 293 кДж/кг

– теплопроводность растворителя, 0,15 Вт/(м град)

– динамическая вязкость растворителя, 0,12 Па с

Н – условная длинна трубного пучка, 3 м

– разность температур между холодной водой и стенкой трубки, °С

°С °С

°С

Вт/( град)

Коэффициент теплоотдачи от стенки трубы к охлаждающей воде, Вт/( град)

где: – внутренний диаметр трубы 0,021 м;

– теплопроводность растворителя, 0,61 Вт/(м град)

Nu – критерий Нуссельта

где: Pr – критерий Прандтля

где: – теплоемкость воды, 4187 Дж/(кг град)

– критерий Рейнольдса

где: – плотность воды, 700 кг/

– динамическая вязкость воды, 804 Па с

– скорость потока воды, м/сек

где: – расход воды, /час

– площадь трубного пучка, составляет 40% от общего

сечения теплообменника,

Количество труб в трубном пучке, шт.

шт

Скорость потока охлаждающей воды, м/сек

м/сек

Критерий Рейнольдса

Критерий Прандтля

Критерий Нуссельта