В кожухотрубном теплообменном аппарате нагревается вода от температуры tн2оС до температуры tк2оС. Расход воды

В кожухотрубном теплообменном аппарате нагревается вода от температуры tн2оС до температуры tк2оС. Расход воды - G2 м3/ч. Вода нагревается насыщенным водяным паром с температурой tsоС и теплотой парообразования r кДж/кг. Оценить площадь теплообменной поверхности, найти расход пара. № G2, м3/ч tн2, оС tк2, оС ts, оС r, кДж/кг 2 3 15 62 150 2110

1) Тепловая нагрузка аппарата:
(1)
где G’2 – расход холодного теплоносителя, кг/с;
cр = 4180 Дж/(кг∙К) [2, c.537] – удельная теплоемкость воды при ее средней температуре ;
– конечная и начальная температуры холодного теплоносителя соответственно, 0С.
Приведем расход холодного теплоносителя к требуемой размерности:
G’2 = G2 ∙ρ2 /3600 = 3∙992,6/3600 = 0,83 кг/с
где ρ2 =992,6 кг/м3 [2, c . 537] – плотность нагреваемой воды при ее средней температуре .
По формуле (1):
2) Количество тепла, отдаваемое конденсирующимся паром:
(2)
где G1 – расход пара, кг/c;
r – удельная теплота парообразования, кДж/кг.
Из формулы (2) находим расход пара:
3) Определим среднелогарифмическую движущую силу теплообмена:
tн2 = 15 оС → tк2 = 62 оС
ts = 150 оС ← ts = 150 оС
Δtб = 135 оС
Δtм = 88 оС
                                                          
где Δtб, Δtм – соответственно большая и меньшая разности температур на концах теплообменного аппарата, 0С.
4) Ориентировочно поверхность теплообмена Fор (м2) можно оценить, воспользовавшись основным уравнением теплопередачи:
(4)
где Кор – ориентировочный коэффициент теплопередачи, Вт/(м2К); согласно [1, c

. 537] – плотность нагреваемой воды при ее средней температуре .
По формуле (1):
2) Количество тепла, отдаваемое конденсирующимся паром:
(2)
где G1 – расход пара, кг/c;
r – удельная теплота парообразования, кДж/кг.
Из формулы (2) находим расход пара:
3) Определим среднелогарифмическую движущую силу теплообмена:
tн2 = 15 оС → tк2 = 62 оС
ts = 150 оС ← ts = 150 оС
Δtб = 135 оС
Δtм = 88 оС
                                                          
где Δtб, Δtм – соответственно большая и меньшая разности температур на концах теплообменного аппарата, 0С.
4) Ориентировочно поверхность теплообмена Fор (м2) можно оценить, воспользовавшись основным уравнением теплопередачи:
(4)
где Кор – ориентировочный коэффициент теплопередачи, Вт/(м2К); согласно [1, c