Выполнить тепловой расчет вертикального кожухо-трубного теплообменника, предназначенного для охлаждения воды с расходом G, - .... кг/с от температуры T. -.... °С. В качестве холодного теплоносителя исполь- зуют воду с расходом G2 = .... кг/с и

1 октября 2025
Теплоэнергетика и теплотехника

Условие:

Выполнить тепловой расчет вертикального кожухо-трубного теплообменника, предназначенного для охлаждения воды с расходом G, - .... кг/с от температуры
T. -....
°С. В качестве холодного теплоносителя исполь-
зуют воду с расходом G2 = .... кг/с и температурой на входе в аппарат Т2 - ....
°С, которую подают в межтрубное
пространство. Конструктивные параметры теплообменни-ка: общее количество трубок п - ..., число ходов по охла-ждаемой воде Z— ..., внутренний диаметр трубы du - .... мм. наружный dup - .... мм, длина труб / - .... м. Трубки выполнены из нержавеющей стали / углеродистой стали / меди / латуни (по указанию преподавателя). Температуру холодного теплоносителя на входе в аппарат принять по указанию преподавателя из интервала Т2 - 10 - 30 °С. Определить внутренний диаметр большой трубы D, тепловую мощность аппарата О и температуры теплоносителей на выходе их аппарата Т, и Т2".
G,-T..
3
4
8
9
10
11
12
30
30
52
42
28
30
32
34
27
36
35
33
130
120
110
100
90
85
88
95
105
115
120
125
KIIC
50
50
30
25
30
18
22
39
15
20
39
19
Ta.
*C
20
30
30
15
10
15
20
15
10
20
20
10
SEM
16
19
26
32
16
19
26
32
16
19
26
32
d.ug-XEM
22
25
32
38
22
25
32
38
22
25
32
38
1
n
62
2
4
120
160
62
120
200
240
160
37
/, м
3.5
3.6
3.7
3.8
3.9
4
4.1
4.2
4,3
4,4
4

Решение:

Для выполнения теплового расчета вертикального кожухо-трубного теплообменника, давайте разберем задачу по шагам. Поскольку некоторые данные не указаны, я буду использовать условные обозначения и формулы, которые могут быть применены в общем случа...

1. : ... кг/с 2. : ... °С 3. : ... кг/с 4. : ... °С 5. : ... 6. : ... 7. : ... мм 8. : ... мм 9. : ... м 10. : нержавеющая сталь / углеродистая сталь / медь / латунь Внутренний диаметр большой трубы можно рассчитать, используя формулу для диаметра в зависимости от количества трубок и их диаметра. Обычно, для кожухо-трубных теплообменников, внутренний диаметр можно определить по формуле: \[ D = d_u + 2 \cdot \Delta \] где \(\Delta\) — это расстояние между трубами, которое можно определить из конструктивных параметров. Тепловая мощность аппарата рассчитывается по формуле: \[ Q = Gp \cdot (T{1,out}) = Gp \cdot (T2) \] где: - \(c_p\) — удельная теплоемкость воды (примерно 4.18 кДж/(кг·°С)), - \(T_{1,out}\) — температура горячей воды на выходе, - \(T_{2,out}\) — температура холодной воды на выходе. Температуры на выходе можно определить, используя уравнение теплового баланса. Например, для горячей воды: \[ T1 - \frac{Q}{Gp} \] А для холодной воды: \[ T2 + \frac{Q}{Gp} \] Теперь подставим известные значения в формулы и проведем расчеты. Поскольку конкретные значения не указаны, я не могу выполнить численные расчеты. Вам нужно подставить свои данные в указанные формулы. Таким образом, для выполнения теплового расчета теплообменника вам нужно: 1. Определить внутренний диаметр большой трубы. 2. Рассчитать тепловую мощность аппарата. 3. Определить температуры теплоносителей на выходе. Если у вас есть конкретные значения для всех переменных, я могу помочь вам с расчетами.