Расчёт теплообменника криогенной установки

     Число Прандтля:

     

     Число Нуссельта:

     

     Коэффициент теплоотдачи прямого потока:

     

     Обратный  поток

     Число Рейнольдса:

     

.

     Число Нуссельта:

     

     Коэффициент теплоотдачи:

     Коэффициент теплоотдачи:  

       6 Расчёт конструктивных размеров

     Общая теплопередающая поверхность:

     

     Средняя длина каждой из трубок:

     

     Расчётное число слоев:

     

.

     Принимаем число слоев равное .

     Наружный  диаметр:

     

.

     Средний диаметр:

     

.

     Теоретическая высота навивки:

     

. 

     Среднее число витков на каждом слое:

     

.

     При окончательной конструктивной компоновке теплообменника необходимо обеспечить примерно одинаковую длину трубок по слоям. Для этого следует увеличивать  число трубок в слое с увеличением  диаметра слоя:

     

,

     где номер слоя.

      Расчетное число трубок в каждом слое:

     Например, для  , .

       .

     Величину  округляют до целого числа, что приводит к отклонению длины трубки от расчетной по слоям. Результаты расчета числа трубок по слоям представлены в табл. 6.1.

Табл. 6.1 – Число  трубок по слоям

 

7 Расчёт газодинамических  потерь

      Газодинамическое  сопротивление в трубном пространстве для прямого потока определяется с учетом кривизны навивки по выражению

      где  фактор трения.

      Критерия  Эйлера:

      

.

      Для обратного потока потери  давления:

. 

Литература

      1.Архаров  А.М. Криогенные системы. Основы  проектирования аппаратов и установок.  – М.: Машиностроение, 1987. – 536 с.

      2.Архаров  А.М. Криогенные системы. Основы  теории и расчета. – М.: Машиностроение, 1988. – 464 с.

      3.Усюкин  Н.П. Установки, машины и аппараты  криогенной техники. – М.: Легкая  и пищевая промышленность, 1976. –  343 с.