Итерация II Теплоотдача в пространстве теплагента

В пространстве теплагента никаких изменений не произошло, поскольку теплообменник остался неизменным: .

Теплоотдача в пространстве хладагента

Площадь сечения пространства хладагента при переходе к двупакетной схеме изменилась (в формуле появилось число пакетов k = 2):

Скорость течения хладагента: .

Критерий Рейнольдса:

.

Критерий Нуссельта для хладагента:

.

Коэффициент теплоотдачи от стенки пластины к хладагенту:

.

Коэффициент теплопередачи для плоской стенки:

.

Расчётная поверхность теплопередачи:

.

Запас по площади поверхности теплопередачи:

.

Запас по площади поверхности теплопередачи для выбранного теплообменника лежит немного выпадает из интервала 5÷30 %, однако, полуразборных пластинчатых теплообменников меньшей площади в [9, с. 63, табл. 2.13] не представлено, поэтому оставляем выбранный теплообменник.

Следует также отметить, что число пластин в пластинчатом теплообменнике не является жестко регламентированной величиной и может быть уменьшено по желанию заказчика. В результате удаления части пластин уменьшится площадь поверхности теплопередачи теплообменника.

В итоге выбран пластинчатый полуразборный теплообменник:

Площадь пластины f, м2	Число пластин N	Поверхность FТО, м2	Масса mТО, кг
0,5	64	31,5	1 740

Расчёт толщины тепловой изоляции пластинчатого теплообменника

Площадь изолированной поверхности определим как поверхность прямоугольного параллелепипеда, образованного пакетом пластин. Высота параллелепипеда равна длине пластины l. Ширина параллелепипеда равна ширине пластины b. Длина параллелепипеда примерно равна .

Площадь поверхности параллелепипеда:

.

Обозначив окружающий воздух как третий, наиболее холодный, теплоноситель, примем его температуру 15°С (данная температура наименьшая из рекомендованных требованиями к микроклимату производственных помещений): .

Температура наружной поверхности изоляции по технике безопасности для аппаратов работающих в помещениях не должна превышать 40°С: .

Коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности изоляции к окружающему воздуху рассчитаем по уравнению Линчевского:

.

Плотность теплового потока в окружающую среду:

.

Температуру внутренней поверхности изоляции примем равной её максимально возможному значению – температуре теплагента, пренебрегая термическим сопротивлением конденсата и термическим сопротивлением стальной стенки: .

В качестве материала изоляции примем стеклянную вату с теплопроводностью: [2, табл. XXVIII; 3, с. 23]. Стеклянная вата выполняется в виде матов, крепящихся к наружной поверхности пластинчатого теплообменника, что позволяет производить съём изоляции при разборке теплообменника.

Толщина тепловой изоляции:

.

Объём и масса теплоизоляционного материала:

.

Плотность теплоизоляционного материала: [2, табл. XXVIII].

Масса теплоизоляционного материала:

.

Потери тепла в окружающую среду:

.

Доля тепловых потерь от тепловой нагрузки теплообменного аппарата:

.