1.5 Ориентировочный расчет площади поверхности аппарата. Выбор конструкции аппарата и материалов для его изготовления

Ориентировочным расчетом называется расчет площади теплопередающей поверхности по ориентировочному значению коэффициента теплопередачи К, выбираемому из 2, табл. 1.3. Принимаем К = 1500 Вт/(м²•К), тогда ориентировочное значение площади аппарата по формуле (1)

F = = 46.3 м².

Так как в аппарате горячим теплоносителем является пар, то для обеспечения высокой интенсивности теплообмена со стороны воды необходимо обеспечить турбулентный режим движения и скорость течения воды в трубках аппарата w2 1,0 м/с 2, с. 192.

Для изготовления теплообменника выберем трубы стальные бесшовные диаметром 25 2 мм.

Необходимое число труб в аппарате n, обеспечивающее такую скорость, определим из уравнения расхода

(3)

Где

= = 4.34• 10-2 м³/с -

объемный расход воды;

dвн = 0,021 м - внутренний диаметр теплообменных труб;

n - число труб в аппарате, шт.;

w2 = 1,0 м/с - скорость движения воды в трубах аппарата.

Из формулы (3)

n = = = 125.4

Такому числу труб в одном ходе n=125 шт. и площади поверхности аппарата F = 46.3 м² по ГОСТ 15118-79 и ГОСТ 15122-79 наиболее полно отвечает двухходовой теплообменник диаметром 600 мм, с общим числом труб 240, числом труб на один ход 120 шт., длиной теплообменных труб 3 м и площадью поверхности F = 57 м².

Проверим скорость движения воды в трубах аппарата

Значение скорости находится в рекомендуемых пределах, поэтому выбор конструкции аппарата закончен.

Так как теплоносители (пар и вода) не являются агрессивными, то для изготовления основных узлов и деталей (ГОСТ 15120-79) выбираем материалы по группе материального исполнения М1: кожух - В Ст 3 ст 5 ГОСТ 14637-79; крышки - В Ст 3 ст 5 ГОСТ 14637-79; трубы - сталь 10 ГОСТ 8733-87.

Коэффициент теплопроводности стали -

1.