Принимаем ближайшую стандартную поверхность м2.

Компоновочный расчет и уточнение величины рабочей поверхности

1. Площади поперечных сечений пакетов составят:

а) со стороны кислоты:

м2

б) со стороны воды:

м2

2. Число каналов в одном пакете:

а) для кислоты:

м2

принимаем m1 = 40.

б) для воды:

м2

принимаем m2 = 47.

3. Число пластин в одном пакете:

а) для кислоты n1 = 2m1 = 2·40 = 80;

б) для воды n2 = 2m2 = 2·47 = 94.

4. Определяем поверхность теплообмена одного пакета при полученном числе пластин:

5.

а) для кислоты м2

б) для воды м2

Число пакетов в аппарате:

а) по стороне кислоты:

принимаем Х1 = 2 (если округлять до 3, то необходимо уменьшить число каналов до 33, что приведет к увеличению скорости и превышению напора);

б) по стороне воды:

принимаем Х1 = 2.

6. Число пластин в аппарате определяем с учетом наличия концевых пластин:

7. Схема компоновки пластин в аппарате может быть принята такой:

8. Фактическая площадь поперечного сечения каналов в пакетах для обеих сред составит:

м2

9. Фактическая скорость движения кислоты и воды в каналах после уточнения:

м2/с;

м2/с

Как видим, по конструктивным соображениям пришлось увеличить число каналов в каждом пакете аппарата со стороны кислоты до m = 50, что привело к уменьшению скорости потока кислоты на 25% против ее рационального значения.

Можно ожидать, что потребный напор для прокачивания кислоты через аппарат будет несколько меньше располагаемого.

Проверим, достаточно ли выбранной поверхности теплопередачи при фактических скоростях рабочих сред.

10. Критерий Рейнольдса при новых значениях скоростей:

11. Критерий Нуссельта:

12. Определим уточненные значения коэффициентов теплоотдачи:

Вт/(м2·°С)

Вт/(м2·°С)

13. Подсчитаем фактический коэффициент теплопередачи:

14. Поверхность теплопередачи после уточнения составит:

м2