Расчеты четырёхсекционного пластинчатого теплообменника для пастеризации (стр. 5 из 6)

Вычисление критериев Рейнольдса .

где

эквивалентный диаметр потока (для рекомендованной пластины составляет 0,0056 м);

скорость продукта, горячей воды и рассола (соответственно секциям),

кинематический и динамический коэффициенты вязкости продукта, горячей воды и рассола (соответственно секциям).

Секция регенерации :

а) для потока сырого продукта ( сторона нагревания ):

б) для потока пастеризованного продукта (сторона охлаждения ):

Секция пастеризации :

а) для потока продукта (сторона нагревания ) :

б) для потока горячей воды ( сторона охлаждения ):

Секция водяного охлаждения :

а) для потока холодной воды ( сторона нагревания ) :

б) для потока продукта ( сторона охлаждения ) :

Секция рассольного охлаждения :

а) для потока рассола ( сторона нагревания ):

б) для потока продукта ( сторона охлаждения ):

Определение коэффициентов теплопередачи

Для каждой секции коэффициент теплопередачи определяется по формуле:

где

толщина пластины,м;

коэффициент теплопроводности пластины (для стали 1Х18Н9Т );

и коэффициенты теплоотдачи со стороны нагревания и охлаждения соответственно, .

и определяются из критерия Нуссельта

Заметим, что критерий Нуссельта следует вычислять для каждой секции со стороны нагревания и со стороны охлаждения. Для определения критерия Nu рекомендуется использовать критериальное уравнение (для пластины П – 2):

.

Можно принять

при нагревании жидкости и при охлаждении жидкости.

Секция регенерации тепла :

а) сырой продукт (сторона нагревания ):

б) пастеризованный продукт ( сторона охлаждения ) :

в) коэффициент теплопередачи :

Секция пастеризации:

а) продукт (сторона нагревания ):

б) горячая вода ( сторона охлаждения ) :

в) коэффициент теплопередачи :

Секция водяного охлаждения :

а) холодная вода (сторона нагревания ):

б) продукт ( сторона охлаждения ) :

в) коэффициент теплопередачи :

Секция рассольного охлаждения :

а) рассол (сторона нагревания ):

б) продукт ( сторона охлаждения ) :

в) коэффициент теплопередачи :

Определение рабочих поверхностей , числа пластин и числа пакетов.

Для каждой секции рабочая поверхность

Число пластин в секции

где поверхность пластины (рекомендовано ).

Число пакетов в секции

.

Число пакетов может быть только целым числом, поэтому полученные значения следует округлить, пересчитать число пластин в секции охлаждения, а затем поверхность теплообмена F. В случае существенного несоответствия расчетной поверхности теплопередачи с компоновочным решением следует изменить проектные скорости движения жидкостей и составить новый вариант расчета.

Секция регенерации тепла :

;

;

Так как

, то

.

Компоновочная формула

Секция пастеризации :

;

;

принимаем

Тогда

.

Компоновочная формула

Секция водяного охлаждения :

;

;

принимаем

Тогда

.

Компоновочная формула:

Секция рассольного охлаждения :

;

;

Тогда

.

Компоновочная формула

Гидравлический расчет :

Потери напора считаются по всему пути движения продукта и составляют (в м)

где

потерянный напор в секции регенерации (прямое направление)