Другие предметы \ Пищевая биотехнология

Современная пищевая промышленность. Характер и условия проведения технологических процессов. Многоходовые кожухотрубчатые теплообменники, страница 2

Сравнение теплообменников по основным показателям

Тип теп-лообмен-ника

Эффективность

Технологичность

Работоспособность

Компактность и металлоемкость

Возможность получения больших скоростей в трубах

Возможность получения  больших

Скоростей снаружи труб

Возможность осуществления чистого противотока

Возможность устройства многих ходов по межтрубному простра -нству

Изготовление из стали и пластинчатых материалов

Возможность изготовления

Из чугуна и хрупких материалов

Доступность для чистки труб

Доступность для чистки межтрубного пространства

Доступность для ремонта

Поверхность на единицу объема, в /

Вес на 1  поверхности

Расход металла на единицу передаваемого тепла

Погруж-ные

+

*

-

-

+

+

-

+

+

4-12

90-12-

1-6

Ороси-тельные

+

*

-

-

+

+

-

+

+

3-6

46-60

0,5-2

Труба в трубе (разьем-ные)

+

+

+

-

+

-

-

-

-

4-15

175

1,5-3

Труба в трубе (неразьемные)

+

+

+

-

+

+

+

+

+

4-10

200

2-4,5

Кожухотрубные с вынимающимся пучком

+

*

*

*

+

*

+

+

*

18-40

35-80

1

Спираль-ные

+

+

+

-

+

*

-

-

*

34-72

30-50

0,2-0,9

Условные обозначения:          +- полное удовлетворение условий;

                                        *- частичное удовлетворение;

- - несоответствие конструкции условию

Конструкционные материалы: все детали, соприкасающиеся с молоком- из коррозиестойкой стали  12*18 Н 10 Т, остальные - сталь В

Схема элементного аппарата

Рис.1 Элементный (секционный) теплообменник

ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

Задание:

Рассчитать кожухотрубный аппарат для подогрева продукта конденсатом водяного пара.

РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

1ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТА

 1.1.Производительность теплообменника

G=2,2т/час

1.2.Продукт-сахарный раствор

1.3. Начальная температура сахарного раствора

=15°С

1.4. Конечная температура сахарного раствора

=98°С

1.5. Начальная температура конденсата водяного пара

 =108°С

1.6. Конечная температура конденсата водяного пара

 =45°C

2. ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

2.1. Температурная схема процесса

t°C

 = 108

t_н^к=108 ∆t_б t_н^р=15                   ∆

 


 =98

 


Принцип движения теплоносителей – противоточный. Принимаем теплообменный аппарат типа ТН. Принимаем для межтрубного пространства индекс «1», для трубного – «2».

Разность температур

∆= −= 108 – 98 = 10°С

∆=  − = 45 – 15 = 30°С

Так как отношение∆tб/∆tм= 30/10 = 3> 2, тогда

∆tср = ∆tб - ∆tм/ln∆tб= 20/ ln 3 = 18,214оС

2.2. Рассчитываем перепады температур сахарного раствора

∆tр =  − = 98 – 15 = 83°C

∆tк < ∆tр, следовательно средняя температура конденсата

2.3. Находим среднюю температуру конденсата

= (  + ) / 2 = (108 + 45) / 2 = 76,5 °С

2.4.Находим  среднюю температуру  сахарного раствора

=  − ∆tср = 76,5 – 18,214 = 58,2 °С

2.5. Теплофизические свойства конденсата при средней температуре

 = 76,5 °С

плотность: ρ1 = 974,8 кг/м3

коэффициент теплопроводности: ƛ1 = 0,671Вт/ ( м*К)

динамический коэффициент вязкости: μ1= 375,3* 10-6 Па*с

критерий Прандтля: Pr= 2,35

удельная теплоемкость: с1= 4,212 Дж / (кг* К)

2.6. Теплофизические характеристики сахарного раствора

Скачать файл