Тепловой расчет. 
Расчет кожухотрубного теплообменника

По давлению пара находим температуру пара, по таблицеLVII /3/.

Определим среднюю разность температур по формуле:

Средняя температура воды составит:

Температурная схема процесса.

Тепловой баланс

где, — тепло вносимое холодной водой,; - тепло приносимое паром,; - тепло уносимое нагреваемой водой,; - тепло уносимое конденсатом,; - потери тепла в окружающую среду, .

где, — расход холодной воды,; - удельная теплоемкость холодной воды при температуре, таблицаXXXIX/3/.

где, — приблизительный расход пара,; - энтальпия пара при температуре, равна, таблица LVI /3/.

Рассчитаем приблизительное значение расхода пара на нагрев 1000 кг/ч воды от температуры до температуры :

где, — удельная теплоемкость воды при средней температуре воды — 57, равна, таблица XXXIX/3/; - удельная теплота парообразования при температуре, равна, таблица LVI /3/.

где, — удельная теплоемкость воды при температуре, равна, таблица XXXIX/3/.

где, — приблизительный расход пара,; - энтальпия конденсата при температуре, равна, таблица LVI /3/.

Поверхность нагрева теплообменника

где, — тепловая нагрузка теплообменного аппарата,; - коэффициент теплопередачи,; - средняя разность температур.

Для определения поверхности нагрева необходимы параметры которые рассчитываются по формулам приведенным ниже.

Определим тепловую нагрузку теплообменного аппарата:

Определим коэффициент теплопередачи:

где, — коэффициент теплоотдачи от пара к стенке,; - коэффициент теплоотдачи от стенки к жидкости,; - толщина накипи, равна; - толщина стенки трубы, равна; - коэффициент теплопроводности слоя накипи, равен; - коэффициент теплопроводности стали, равен .

Коэффициент теплоотдачи от пара к стенке трубы, при конденсации на пучке вертикальных труб, при, составит:

где,.

Тогда,.

где, — для числа труб по вертикали при, при шахматном расположении, таблица 4.7 /3/; - значение коэффициента таблица 4.6 /3/; - внутренний диаметр; - общее число труб; - расход пара. теплообменник энтальпия кожухотрубный.

Определим критерий Рейнольдса:

где, — скорость движения воды в трубах, равна; - внутренний диаметр труб, равен; - плотность воды при, равна, таблица XXXIX /3/; - вязкость воды при, равна, таблица XXXIX /3/.

т.к. — режим движения воды в трубах ламинарный, для определения коэффициента теплоотдачи рекомендовано уравнение:

где, — критерий Пекле; - длина цилиндра, примем равный; - критерий Прандтля для воды при температуре, равен, таблица XXXIX/3/; - критерий Грасгофа; - принимаем за 1.

Критерий Пекле:

Критерий Грасгофа:

где, — ускорение свободного падения, равен; - длина цилиндра,; - кинематический коэффициент вязкости для воды при температуре, равен, таблица XXXIX/3/; - коэффициент объемного расширения для воды при температуре, равен, таблица XXXIX/3/; - разность температур стенки и жидкости, равна ;

Критерий Нуссельта:

Определим коэффициент теплоотдачи от стенки к воде:

где, — коэффициент теплопроводность воды при температуре, равен, таблица XXXIX/3/.

Коэффициент теплопередачи:

Необходимая поверхность теплообмена составит:

Выбираем теплообменник с длинной трубы: