Рассчитать площадь поверхности теплообмена вертикального кожухотрубчатого водоподогревателя. 72 т/ч воды проходит по трубам диаметром

Рассчитать площадь поверхности теплообмена вертикального кожухотрубчатого водоподогревателя. 72 т/ч воды проходит по трубам диаметром 18/22 мм. Она нагревается от 70 °C до 110 °C. Греющий теплоноситель – вторичный пар из первого корпуса выпарной установки подается в межтрубное пространство. Параметры пара на входе в теплообменник 0,4 МПа и 140 °C . Коэффициент теплоотдачи пара принять равным 5000 Вт/(м2 K), коэффициент теплоотдачи воды – 4000 Вт/(м2 K). Теплопроводность материала труб – 50 Вт/(м K).

Определим тепловую мощность аппарата .
Q= Gв Св(tв-tв)= 72∙100036004,19(110 -70 )=
=204,1940=3352 кВт
Температура насыщенного водяного при давлении рs=0,4 МПа составляет ts=143, 62℃
Среднелогарифмический температурный напор
∆t=tб-tмlntб/tм
где ∆tб=ts-tв' =143,62-70=70,62°С- большая разность температур
∆tм=ts-tв =143,62-110=33,62°С- меньшая разность температур
∆tср=70,62-33,62ln70,62/33,62=49,85С
Поверхность теплообмена аппарата составляет :
F =Q  К ∙Δt
К-коэффициент теплопередачи.
Как правило, у труб, применяемых в теплообменных аппаратах, расчет коэффициента теплопередачи можно вести для плоской стенки .
Коэффициент теплопередачи определяется по формуле:
К=111+ ст ст+ 12 , Вт/(м2*К),
где δст =0,002 м толщина стенки трубы;
λст =50 Вт/(м К)-коэффициент теплопроводности материала труб,
α1=5000 Вт/(м2 К) – коэффициент теплоотдачи со стороны пара;
α2=4000 Вт/(м2 К) – коэффициент теплоотдачи со стороны воды;
К=115000+ 0,00250+ 14000 =2040,82 Вт/(м2*К)
Поверхность теплообмена аппарата составляет :
F =3352000  2040,82 ∙49,85=32,9533 м2